研究初期出現(xiàn)的多層創(chuàng)新型層壓鋼復(fù)合板是采用軋制方法制作的馬氏體鋼和奧氏體鋼交互25層的壓層鋼板。設(shè)計(jì)為25層積層的原因是，壓層鋼板中作為硬化層的高C—高Cr馬氏體不銹鋼的斷裂韌性非常差，層的厚度必須減薄。單一高C—高Cr馬氏體不銹鋼是非常脆的鋼，由于控制層厚的多層化，伸長(zhǎng)率達(dá)到20%以上。
一般的碳素奧氏體鋼的斷裂韌性好于高C—高Cr馬氏體不銹鋼，所以可以使層厚較厚，層數(shù)較少。目前已經(jīng)研究出強(qiáng)度為1500MPa—1800MPa級(jí)的5層創(chuàng)新型層壓鋼板。此外，還進(jìn)行了多層化條件下淬火馬氏體高應(yīng)變變形的基礎(chǔ)研究。
壓層鋼板的硬質(zhì)層不僅是馬氏體鋼，也可以是多種材料。例如，晶體結(jié)構(gòu)為hcp的延展性很低的鎂合金與延性鋼的復(fù)層化材料，可以獲得比單一鎂合金高的強(qiáng)度和延展性。采用含Cu、Sn量高的廢鋼制造的鋼做為高強(qiáng)度層，可以實(shí)現(xiàn)降低高溫脆性、提高制造性并同時(shí)提高最終制品延展性。
以彌散化合物為起點(diǎn)的復(fù)雜組織創(chuàng)新型復(fù)合鋼材
以鋼中彌散分布的氧化物、氮化物為起點(diǎn)的轉(zhuǎn)變組織復(fù)雜化的創(chuàng)新型復(fù)合鋼材，是通過(guò)貝氏體轉(zhuǎn)變使變異選擇多樣化，由此增加了針狀組織的交叉和連接以及殘留奧氏體的分?jǐn)嗪图?xì)化，從而形成復(fù)雜的多相組織。貝氏體以氧化物為起點(diǎn)向多方向長(zhǎng)大，形成了交叉的網(wǎng)狀貝氏體組織。與無(wú)氧化物時(shí)相比，鋼的貝氏體—?dú)埩魥W氏體復(fù)相組織明顯復(fù)雜化。目前存在的問(wèn)題是，貝氏體長(zhǎng)大時(shí)間很長(zhǎng)。增加貝氏體轉(zhuǎn)變起點(diǎn)密度，可以提高轉(zhuǎn)變效率、縮短轉(zhuǎn)變時(shí)間。目前正在進(jìn)行彌散化合物類型和彌散粒子密度對(duì)貝氏體轉(zhuǎn)變影響的研究，同時(shí)，對(duì)鋼水—氧化物浸潤(rùn)性進(jìn)行研究，以提高鋼水中粒子的彌散度。
創(chuàng)新型復(fù)合鋼材的界面控制
對(duì)于創(chuàng)新型壓層鋼板來(lái)說(shuō)，保證異類鋼板復(fù)層界面足夠強(qiáng)度和保證鋼板與非鋼金屬板復(fù)層界面足夠強(qiáng)度，是防止層間剝離和提高強(qiáng)韌性的關(guān)鍵，也是創(chuàng)新型壓層鋼板制造中的重要問(wèn)題。對(duì)于化合物粒子彌散鋼來(lái)說(shuō)，對(duì)化合物和鋼界面的控制十分必要。一般情況下，采用高溫大壓下的方法容易將金屬進(jìn)行接合。壓層鋼板是通過(guò)成分和組織不同的構(gòu)成層獲得兼有相反特性的材料。對(duì)于創(chuàng)新型壓層鋼板，應(yīng)控制層間溶質(zhì)擴(kuò)散。目前的制造方法是對(duì)加熱溫度和加熱時(shí)間進(jìn)行控制的輥壓結(jié)合（rollbonding）法。此外，正在進(jìn)行關(guān)于更低溫度壓下復(fù)層界面形成的基礎(chǔ)研究。
對(duì)表面活性結(jié)合方法使復(fù)層界面形成的機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)研究發(fā)現(xiàn)了低壓下、短時(shí)復(fù)層化的更簡(jiǎn)便的壓層鋼板制造方法。此外，對(duì)于鋼和鎂合金這類原本不能結(jié)合的材料，開發(fā)新型接合技術(shù)十分必要。目前已經(jīng)開發(fā)出利用中間嵌入金屬的反應(yīng)型TLP（TransientLiquid-Phase：瞬時(shí)液相）接合方法，制造出鋼—鎂合金壓層鋼板。這種界面控制和新型接合方法是今后金屬材料復(fù)合化的關(guān)鍵技術(shù)。