高性能金屬材料的控制凝固與控制成形思路的特點(diǎn)是：從材料(構(gòu)件)的最終使用要求出發(fā)，通過(guò)外場(chǎng)作用和工藝制度調(diào)控，對(duì)凝固、成形、塑性加工、熱處理等各個(gè)階段的組織結(jié)構(gòu)與形狀尺寸的形成與遺傳演化施加積極、精確的控制，實(shí)現(xiàn)材料(或構(gòu)件)的高性能、高質(zhì)量、高效率制備加工。發(fā)展高性能金屬材料控制凝固與控制成形技術(shù)的重要性主要體現(xiàn)存以下一些方面。

(1)通過(guò)精確控制金屬材料凝固過(guò)程中相的種類和組成、相的生成順序、相的形狀與分布、晶粒的大小與晶界形貌，有可能在以下幾個(gè)方面取得突破：①研究開(kāi)發(fā)新材料，例如，結(jié)合成分設(shè)計(jì)，通過(guò)精確調(diào)控凝固時(shí)相的生成順序、形核與長(zhǎng)大，以及剩余液相的非晶形成能力，制備具有工程塑性變形能力的內(nèi)生韌性相／非晶復(fù)合材料；②顯著提高金屬材料的性能，例如，基于凝固過(guò)程控制的半固態(tài)鋁合金材料、定向凝固高溫合金材料，其力學(xué)性能、耐高溫性能等可得到顯著提高；③獲得達(dá)到或接近使用要求的最終組織，縮短乃至省略后續(xù)的組織調(diào)控加工處理過(guò)程，實(shí)現(xiàn)短流程、近終形高效制備加工，例如，基于定向凝固原理開(kāi)發(fā)的薄壁光亮銅管連鑄技術(shù)，可使精密電子銅管的生產(chǎn)工藝縮短60％，節(jié)能40％，成材率由傳統(tǒng)工藝的60％提高到85％以上。

(2)通過(guò)精確控制鑄造過(guò)程中的溫度場(chǎng)和金屬流動(dòng)，可以在精確控制凝固過(guò)程、獲得均勻無(wú)缺陷的組織的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)形狀與尺寸的精確控制，從而實(shí)現(xiàn)組織性能與形狀尺寸的一體化精確控制，發(fā)展高質(zhì)量鑄件、大型整體構(gòu)件生產(chǎn)技術(shù)。

(3)通過(guò)精確控制塑性加工過(guò)程中的金屬流動(dòng)、形變與組織(包括相變)的交互作用，可以進(jìn)一步改善凝固組織或發(fā)展特殊的凝固組織，以獲得具有特定高性能或優(yōu)異綜合性能的材料；可以提高單道次變形能力，縮短工藝流程，實(shí)現(xiàn)高效加工成形；可以實(shí)現(xiàn)特殊部件或構(gòu)件的精確成形。

(4)發(fā)展凝固、成形、塑性加工與熱處理等全過(guò)程的組織結(jié)構(gòu)綜合調(diào)控技術(shù)，有利于在凝固或塑性加工等單一過(guò)程精確控制的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高材料的性能，發(fā)展短流程高效制備加工技術(shù)。此外，作者等人有關(guān)高硅電工鋼的研究結(jié)果表明，通過(guò)全過(guò)程的微結(jié)構(gòu)精確調(diào)控，可以逐步改善合金的脆性，提高合金的加工性能，實(shí)現(xiàn)難加工材料的高效加工成形。

總之，發(fā)展高性能金屬材料的控制凝固與控制成形技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)金屬材料的組織性能與產(chǎn)品形狀尺寸精確控制、提高生產(chǎn)效率、減少制備加工過(guò)程中的資源和能源消耗的核心關(guān)鍵技術(shù)；是提升傳統(tǒng)材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平，開(kāi)發(fā)高性能新材料的重要途徑。