1. 金属凝固过程与组织调控技术；
2. 微合金铸造钢铁材料；
3. 先进铸造工艺与技术。

1. 提出金属凝固过程热模拟方法，建设了特色鲜明的冶金凝固过程热模拟实验研究平台，解决了冶金生产条件下金属凝固过程实验研究难题，为宝钢、鞍钢等大型企业认识冶金凝固过程做出了重要贡献，荣获中国冶金科学技术一等奖（排名第一）、日内瓦国际发明展金奖。
2. 发明脉冲磁致振荡凝固均质化技术并成功应用于苏钢、中天特钢和芜湖新兴铸管特钢生产，为解决铸坯均匀性这一国际冶金界产品质量瓶颈问题做出了原创性贡献，荣获上海市技术发明一等奖和国家技术发明二等奖（均排名第一）。
3. 揭示了冶金凝固过程和组织转变规律，相关成果收入国内外专著和教材，荣获上海市自然科学一等奖（排名第一）。
4. 开发出离心铸造双金属复合辊圈、高合金离心铸造复合轧辊、贝氏体球铁磨球、微合金强化抗磨衬板、多元微合金强化铸造抗磨轧辊、微合金汽车制动盘材料等9项新产品并成功应用于工业生产，主持完成广州钢铁公司轧辊车间建设，相关技术跻身国际铸造界前列。
5. 主持国家重大、重点及企业合作等科研项目80余项，获得授权发明专利80余件，出版专著5部，发表学术论文500余篇，连续三年入选ELSEVIER高被引学者。