北京科技大学新金属材料国家重点实验室立足于金属材料发展的国际前沿、国民经济和国防建设对金属材料的重大需求，开展以新金属材料研发和传统材料升级换代为目的的基础和应用基础研究，提供全面系统的规律性认识和新材料及其相关技术的原型，推动研究成果转化，促进工程化应用。在研究方法上，着眼于材料科学与工程四要素关系的核心问题，从科学规律、制备技术、计算模拟与设计、服役评价和实验技术五大方面开展全面研究。
2018年，新金属材料国家重点实验室通过了科技部5年一次的国家重点实验室评估。在2013～2017年间，实验室在学科建设、学术水平、科技创新、国际合作、开放交流等方面取得了重要进展。
目前，实验室的主要研究方向包括：1 .新金属结构材料的应用基础研究。金属间化合物相形成规律、精细相结构、有序结构和内界面结构、形变、强度与脆性；金属基及金属间化合物基复合材料；非晶、纳米晶及高熵合金；高性能新金属材料。2.新金属功能材料的应用基础研究。材料功能效应，如电、光、声、热、力等及其相互转换效应的物理本质；材料的成分、功能特性与微结构的关系；功能器件特性与材料成分、结构、工艺及使用条件的关系。3.新金属能源材料的应用基础研究。高温合金、特种钢、储氢材料、核电核能材料成分-组织-性能关系；材料宏观性能及工程部件服役行为的物理冶金应用基础；材料表征和评价技术；材料的制备加工工艺基础。4.材料制备新技术和新工艺的应用基础研究。快速凝固雾化喷射成形新技术与新工艺；粉末注射成形技术；连铸连轧技术与工艺；控制凝固短流程加工技术；材料设计、制备与成形加工一体化优化控制。5.金属材料的计算机模拟与辅助设计。材料基因工程和原子层次上的计算材料学；材料热力学计算方法与应用；材料多层次模拟仿真；材料组织-性能定量关系与寿命预测；材料合成新技术的计算模拟与优化。5个研究方向间有机衔接、相互促进，形成了较为完整合理的研究体系。
科学研究和学术成果
2013~2017年，实验室总计承担纵向课题384项，到款6.0亿元，横向课题共257项，到款0.6亿元。作为项目和课题的牵头单位，主持973首席项目4项、课题11项，863课题2项，国家重点研发计划项目4项、课题8项，国家自然科学基金重大仪器专项2项、重大项目课题1项、重点项目7项、重大国际合作项目1项、杰出青年基金项目2项、优秀青年基金项目3项；国家材料环境腐蚀野外科学观测研究平台项目1项，111创新引智计划项目3项，科技部国际合作项目3项；承担国防装备研究项目取得历史性突破，作为总师与副总师承担国防瓶颈项目2项。
获奖项目、学术论文、专著、专利
5年来，实验室在各个研究方向围绕总体发展目标开展研究，取得了丰硕成果，在材料科学与工程领域达到国际先进水平。
1. 发表期刊论文1414篇。其中，国外期刊1015篇，国内核心期刊330篇，SCI收录1135篇，EI收录173篇，包括Nature 1篇，Science 1篇，Progress inMaterials Science 2篇，Advanced Materials6篇，ActaMaterialia 31篇，Top 期刊论文453篇，占比32.0%；1区论文235篇，占比16.8%；出版英文专著4部，中文专著20部。
2. 获得国家技术发明二等奖2项，国家科学技术进步二等奖1项，何梁何利奖1项，国家级教学成果一等奖1项，省部级一等奖26项，二等奖17项，三等奖3项，宝钢优秀教师特等奖1项，中国产学研合作创新奖1项，中国专利优秀奖1项。
3. 在科研成果转化和应用方面，实验室共获得授权国家发明专利392项，申请国家发明专利224项；申请PCT国际发明专利6项；科研成果转让26项，转让金额1179万元。
重要学术成果
1. 基于界面工程调控的学术思想，提出“降低晶格错配度获得高密度弥散纳米析出和高剪切应力”的理念，引入“有序效应”作为主要强化机制，研发出共格纳米析出的新一代超高强钢。入选“2017年度中国科学十大进展”。
2. 创建了高性能钢铁材料海洋环境腐蚀试验加速研究平台和实海试验技术新体系，建立了完善的海洋环境腐蚀试验标准规范体系，系统研究了我国典型海洋环境下高性能钢铁材料的腐蚀失效机理，结果为高性能钢铁材料在海洋工程和装备的应用提供了理论基础。
3. 基于界面工程调控的学术思想，通过多元微合金化，创新管坯锻造成形及调质热处理技术，调控马氏体和碳化物组织特征，发展了新型枪械身管用高强韧钢和生产工艺技术，解决了我国现役枪械身管寿命难题。
4. 高熵合金的研究成果在领域内起到引领性作用，在国际上率先开展了高熵合金的相形成规律及相结构稳定性研究：首次发现了高熵合金的多形性转变，颠覆了对于高熵合金相稳定性的普遍认识；提出了可预测高熵合金相形成规律的判据，为研制新型高熵合金材料提供了理论依据。两次应邀在《Progressin Materials Science》(IF=31.14)上撰写综述性论文，单篇引用超过800次，成为当年中国最有影响力百篇国际学术论文之一，引用率在本领域内世界排名第二。
5. 独创了高性能铜铝复合材料短流程高效生产新工艺，发明了铜铝复合材料连铸直接成形技术、连铸复合成套关键装备、复合扁排等产品成形加工成套工艺，开发了产业化系统集成与成套装备技术，实现产业化。
6. 发明了高性能铜及铜合金热冷组合特种连铸技术以及以“HCCM特种水平连铸–直接冷轧/拉拔成形”为特色的铜及铜合金管材产品制备加工新工艺，实现了对凝固组织、凝固界面位置可视化和工艺参数的精确控制。
7. 高性能铜铝复合材料连铸直接成形技术与应用”，解决了铝合金车体与接地系统铜导体的连接难题，有效减轻重量，降低成本。获国家技术发明二等奖（2014年），实现经济效益30多亿元，满足国家重大需求。
8. 针对未来先进地面燃机和航空发动机对高温结构材料服役性能的更高需求，从基础研究层面出发，以注重提高组织稳定性和承温能力为研究特色，通过系统研究合金化原理，开发具有更高服役温度的新一代高温结构材料。阐明了关键合金元素对新型高温结构材料高温强化相的影响作用及机理，为发展具有更高承温能力和组织稳定性的新一代高温结构材料提供理论依据。
9. 创新高温TiAl合金的热加工技术，成功制备出大尺寸高温TiAl板材，达到国际先进水平，对于在航空航天领域的工程应用具有重大意义。
10. 突破了多项关键技术，建立基于显微组织演变的航空发动机涡轮叶片服役损伤评价原理与方法，填补我国相关研究空白。
11. 基于中子与同步辐射技术，并结合电镜微区技术，系统地构建多场耦合下材料多尺度结构/微结构原位测量与表征方法，揭示了材料多场耦合下形变与相变的微观机理。
学科发展和队伍建设
实验室学科建设以“培育国家梯队、打造国际精英、迈向国际一流”为目标。在科学研究上，着重加强学科交叉融合，在继承和保持优势研究方向的基础上，不断探索和 凝炼新的研究方向。在科研队伍建设上，坚持以人为本，以学术梯队建设为核心，强化“学术带头人－科研骨干－新生力量”的三级人才团队建设模式，打造学科核心竞争力。
实验室设置学术委员会、教授委员会、学术研究室、分析测试中心、研究生培养办公室和党政办公室等机构，形成了一支在国内外有重要学术影响的研究队伍。现有固定人员66人，其中教师52人（以中青年为主，学缘结构合理，全部拥有博士学位），党政管理人员4人，实验技术人员10人，具有高级职称的实验技术人员占90%，博士学位人员占40%；党政管理人员中博士学位人员占50%。
教师队伍中有中国工程院院士1人，973首席科学家4人，国家自然科学基金杰出青年基金获得者7人，百千万人才6人，国家自然基金委优秀青年基金获得者3人，中青年科技创新领军人才2人，万人计划领军人才2人，“万人计划”青年拔尖人才1人，跨世纪、新世纪优秀人才16人，北京市科技新星8人。实验室共有32人次兼任国际学术机构和学术期刊的委员、理事、理事长、秘书长、主编等职务。中国工程院院士谢建新教授担任国家新材料产业发展咨询专家委员会副主任、国家科技计划咨询专家。实验室高层次人才队伍不断发展壮大。
实验室将原来的新一代基础金属材料与核电站金属材料和寿命评估预测两个研究方向进行整合，建立了新金属能源材料的应用基础研究方向。成立了新的合金设计与模拟研究梯队，由吕昭平教授担任梯队负责人，从美国佐治理工大学引进专家李默教授加盟该梯队，金属材料的计算机模拟与辅助设计研究方向的人才队伍得到进一步加强。近几年加大了材料人才队伍的投入，取得了显著成效，获批北京材料基因工程高精尖创新中心，壮大了新学科的力量。
研究生教育和人才培养
实验室始终将研究生培养放在重中之重的位置，采取各项措施，着力提高培养质量。2013年以来共授予硕士学位426人，博士学位198人。目前在读博士研究生333人、硕士生323人，博士研究生优质生源连续三年占80%。
实验室注重创新型国际化人才培养。积极举办各种程度的学术讲座，规定在读期间博士生不少于14次，硕士生9次参加中英文国际前沿的学术报告，每位博士生在读期间参加至少1次国际学术会议，举办新金属材料国家重点实验室学术论坛和新材料点子大赛等活动，同时与国外知名高校开展联合培养，每年有6～7人在美国、德国、日本等高水平大学留学。实验室还积极资助研究生参加国际学术会议。
2013年以来，实验室在校研究生质量显著提高，取得了明显成效。每年均有3～5位博士生获得学校优秀研究生毕业论文奖。博士生蒋虽合以第一作者在国际顶级学术刊物《Nature》上发表高水平论文 张飞、黄海龙和李润光等博士生以第一作者分别在《NatureC o m m u n i c a t i o n s 》 和 《 A d v a n c e dMaterials》上发表高质量论文。博士生赵云松在第13届国际高温合金会议上荣获“大会最佳墙报奖”，这是中国大陆培养的博士生自1968年举办国际高温合金会议上首次获此殊荣。在近几届世界材料研究联合会上，实验室先后有16名博士生获最佳墙报奖等各项奖项。
实验室建设
仪器设备
实验室致力于公共实验平台的软硬件建设及设备管理人员的水平提高，为开展科学研究提供保障。截至2017年底，实验室目前拥有仪器设备共1818台套，设备原值近12350万元，其中设备原值在40万元以上设备共计4 5 套，具备了较完整的从材料合成与制备、相与组织结构分析、性能测试与服役评价到计算与模拟的各种先进仪器设备和装置。
实验室所有设备均有实验人员专门管理，有完善的重点实验室质量管理体系，确保了实验的规范化，量值的溯源化，检测结果的公正性、准确性、可靠性。作为同时取得 CNAS 和 CMA 资质的国家重点实验室，所有设备均向社会开发，以达到为科研和社会服务的目的。
科研平台的建设与管理
一是做好已有基地的落实工作，主要包括“新金属材料国家重点实验室—首钢吉泰安新材料联合研发中心” 、“新金属材料国家重点实验室—中磁科技股份有限公司联合研究中心”以及整套TiAl研究平台，细化合作内容，加速成果转化进程，提升合作效果。二是结合科研进展和国家需求，进一步开拓科研合作方向，近5年新成立科研平台2个，分别是“宝钢—北京航空材料研究院所—北科大TiAl平台”和“北京科技大学—中国铝业集团公司先进铝合金材料与工艺联合研发中心”等。三是加强与国外机构的合作，着力打造合作共建实验平台，与Zeiss公司建立了“聚焦离子束合作实验室”，与FEI公司合作成立了“透射电子显微镜合作实验室”，为科研新成果的涌现提供了有力保障。
新设备研制、科研配套设施建设
仪器设备研发工作主要包括：基于冷喷涂技术的新型增材成形与制造装备研发、研制多功能实验室同异步轧机、加大功率超声激振的真空冶炼设备研制、研制高温高压气体压渗装置、研制非晶带材智能制备实验装置。与此同时，实验室的科研配套设施建设工作也在逐步推进，主要包括：西三旗中试基地配套设施、喷雾制粉环境除尘换气系统、精密热处理实验室配套设施。
国家重大科研仪器研制项目和重要科研设施建设
5年来，实验室积极参与国家重大科研仪器研制项目和重要科研设施建设，对国家科研仪器、设施的发展作出了杰出贡献。国家重大仪器研制项目主要包括：基于同步辐射技术的低温力、物性与微结构探测装置（LT-MPPμS）研制、纳尺度多场耦合效应的原位表征系统研制。重要科研设施主要有：基于中子衍射的三维空间多尺度应力场原位测量平台，高性能铝/镁合金设计研发平台，基于冷喷涂技术研制新型增材成形制造装备，高性能材料模拟与理论计算平台。
