自從人類發(fā)明鋼鐵材料的冶煉及加工技術以來，鋼鐵材料一直以其良好的成形性和出色的力學性能影響著人類生產和生活的方方面面，不僅是人類歷史上最成功、最普及的金屬材料，并且一直被作為衡量某種結構材料合格與否的標準。隨著人類文明的持續(xù)發(fā)展，人類對鋼鐵材料的冶煉及加工技術方面的探索也從未停止過。近年來，隨著我國交通運輸業(yè)和武器裝備向現代化、高速化方向發(fā)展，高性能鋼鐵材料一方面是大型軍用飛行器、導彈、航空母艦等國防重大裝備的骨干材料，另一方面兼具高強度、高韌性、良好的塑性和耐磨性的高性能合金工具鋼更是制造先進刀具、工具、模具的關鍵，在我國國民經濟建設中一直占有十分重要的地位。
　　迄今為止，相對于半固態(tài)加工、3D打印等新材料加工工藝，更多合金工具鋼產品的制造依賴于傳統(tǒng)的鑄造和鍛造工藝。然而，在全球倡導“節(jié)能減排”“綠色制造”的今天，傳統(tǒng)的鑄造和鍛造工藝在材料質量利用率和材料性能利用率的雙重考量標準下，都顯示出一定的局限性。例如：鑄造能夠以較高的材料質量利用率實現形狀復雜構件的制造，然而枝晶組織和元素偏析等缺陷卻導致合金工具鋼鑄件無法充分擁有該材料本身所能夠達到的力學性能；鍛造能夠制造出充分展現該材料性能的合金工具鋼構件，但形狀復雜構件的制造卻存在著材料質量利用率低、成形載荷大等缺點，同時，較低的材料質量利用率又造成合金元素資源的浪費。半固態(tài)加工技術是充分利用金屬合金材料在其半固態(tài)溫度區(qū)間內呈現等軸球狀組織以及良好且可控的流動性和較小的變形抗力等特點而建立的一種先進的近凈成形技術。由于半固態(tài)金屬合金坯料或漿料的黏度可通過控制其液相體積比進行主動調控，傳統(tǒng)液態(tài)成形過程中的合金元素偏析可以通過優(yōu)化工藝參數進行有效地抑制。半固態(tài)觸變成形過程中固相晶粒因塑性變形而引發(fā)的再結晶等行為能夠有效地提高制件的力學性能。在工業(yè)界對可持續(xù)發(fā)展和綠色制造愈發(fā)重視的今天，我們需要兼顧材料的質量利用率和材料性能利用率，在避免資源浪費的基礎上充分利用鋼鐵力學性能的優(yōu)勢。半固態(tài)加工技術的應用有望在確保較高的材料質量利用率和材料性能利用率的基礎上以較小的成形載荷實現復雜鋼鐵構件的高效近凈成形。
　　本書是作者從金屬半固態(tài)成形理論出發(fā)，在參考了國內外有關資料和自己多年從事金屬塑性加工、半固態(tài)金屬成形理論及應用研究成果的基礎上編撰的，目的是為鋼鐵材料的半固態(tài)成形技術的理論研究及其應用提供新的思路和角度，使鑄造、鍛造兩種不同的金屬合金材料加工工藝的優(yōu)勢能更好地融合，適應“節(jié)能減排”“綠色制造”工業(yè)生產技術發(fā)展趨勢。
　　本書共分6章：第1章為緒論，對鋼鐵合金材料的半固態(tài)成形技術進行介紹；第2章為合金工具鋼的二次重熔及半固態(tài)觸變成形性能，介紹半固態(tài)合金工具鋼的組織和性能；第3章為基于半固態(tài)成形技術的工具鋼產品制造工藝，提出了兩條基于半固態(tài)成形技術的工具鋼產品制造工藝路線；第4章為再結晶重熔法對合金工具鋼的微觀組織和力學性能的影響；第5章為熱處理對再結晶重熔后合金工具鋼的影響；第6章為結論與展望。
　　本書在撰寫的過程中得到了日本東京大學柳本潤教授、重慶大學周杰教授、中國兵器工業(yè)第五九研究所陳強研究員的支持和幫助，沒有他們的支持，本書很難如期付梓。本書的撰寫參考或引用了國內外眾多專家、學者的一些珍貴資料、研究成果和著作。另外，與本書內容相關的科研工作得到了國家自然科學基金項目（51605055）、重慶市基礎科學與前沿技術研究項目（cstc2016jcyjA1027）、日本文部科學省科學研究費補助金（22102005）、重慶市留學人員回國創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新支持計劃的資助。在此一并表示衷心感謝！
　　由于作者水平有限，書中難免有不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。