一、槍、炮、坦克等兵器用材料
五十年代，重工業部組織太鋼試製成複鋼Fl8、F11熱軋鋼，可節約大量生產步槍子彈殼用銅。齊齊哈爾鋼廠、大冶鋼廠和第五機械工業部所屬企業，共同研製開發出一種強度大、韌性好的深衝鋼，簡化了生產工藝，節約了大量生產高射機槍和高射炮彈殼用銅，塗上防腐漆，還可長時間保存。
鞍鋼、齊鋼采用精料冶煉，對鋼材采取超聲波無損傷檢驗等措施，保證了炮彈頭鋼材質量。以後又利用攀枝花礦石含釩鈦等多種元素的特點，試製成炮彈體鋼，並在鞍鋼試製成功殺傷力強的錳矽新鋼種炮彈鋼。為提高炮彈鋼的性能，齊鋼從原來采用酸性平爐冶煉改為電爐冶煉，再經電渣重熔，使鋼的強度由90千克／平方毫米提高到101—105千克／平方毫米，斷麵收縮率得到改善，衝擊值相應提高。130毫米加農炮管鍛件曾於一九八三年獲國家金質獎。
國外製造槍管一般均使用含鎳鋼種。當時中國探明的鎳資源較少，經過努力，終於研製出含硼鋼，製造的槍管連發性能良好。為滿足連射、火力強、耐燒蝕的要求，冶金部又組織有關工廠和研究院，聯合開發出一種含鉬新鋼種，解決了重機槍管急需的新材料。
本溪鋼廠和撫順鋼廠先後攻關，於一九五四年解決了高射炮需用的關鍵材料。一九六二年，撫順鋼廠和重慶鋼廠又開發出三階梯型炮鋼型材，為降低金屬消耗和大批量生產創造了有利條件。上海異型鋼管廠和成都無縫鋼管廠研製出的冷拔新工藝，為火炮廠提供了一種內壁帶筋的新型無縫鋼管材，為軍隊裝備的現代化貢獻了力量。
蘇美等國家用含鎳鉻的鋼製造坦克前裝甲和炮塔。中國缺鉻少鎳，經鋼鐵研究院、六一七廠等單位共同研究，利用中國富有的稀土資源，開發出性能合格的含稀土合金鋼。由鞍鋼、武鋼等企業成批生產的603鋼板，於一九七九年、一九八四年獲國家銀質獎和金質獎。高速柴油機曲軸用鋼，是製造坦克的另一種關鍵材料，質量要求極嚴，不能有撕裂狀斷口，衝擊值也不能低。齊鋼、太鋼、大冶鋼廠在研製中，改平爐冶煉為電爐和電渣雙聯冶煉，冶煉時噴射稀土粉，澆注時加大錠型，軋製時加大壓下量，使疲勞強度提高，滿足了坦克快速奔馳、衝破各種障礙物的性能要求。
二、艦艇用材料
製造水麵艦艇需用的300多種鋼材主要是鋼板。中國鋼鐵企業利用國內富有的釩、鈦、錳等元素替代鎳、鉻，生產出的低合金鋼板，在耐壓、抗彎強度方麵能滿足使用要求，各項技術性能已接近國際水平，並在鞍鋼、太鋼、武鋼、重鋼、上鋼三廠，按分工生產出大量的艦艇鋼板。在普通艦船鋼板的需要得到滿足以後，又為製造導彈驅逐艦、魚雷、導彈快艇和掃雷艇研製成多種新鋼種，如低磁鋼及其他配套材料，使各類水麵艦艇製造所需鋼材，立足於國內，適應海軍對水麵艦艇的要求。
製造潛水艇殼體鋼板的耐壓性能要求比水麵艦艇更高。鞍鋼和原鋼鐵研究院（八十年代改稱為鋼鐵研究總院）為了把鋼板的屈伏強度提高到60千克/平方毫米以上，在試製中采用壓力淬火工藝所需的壓力淬火機無法買到，後經專家研究設計，由大連造船廠主動承擔試製任務，鞍鋼半連續軋板用新製的壓力淬火機，終於軋出了韌性合格的艦艇鋼。
80千克級耐壓鋼板，是可以潛水600米的打撈、深潛救生艇和深水潛艇殼體用的鋼鐵材料。從一九六五年開始，先後由鋼鐵研究院、鞍鋼、撫順鋼廠、上鋼三廠、上鋼八廠、舞陽鋼鐵公司、六機部七院九所、渤海造船廠等單位共同研製開發成功。一九八○年五月十八日，中國在南太平洋海域發射運程火箭過程中，用上述材料裝備的深潛救生艇，順利完成了打撈、測試任務。一九八二年榮獲冶金部重大科技成果獎。
為製造核潛艇，曾先後研製出600多種新型材料。如：具有高強度、高韌性和良好抗爆性能的核潛艇殼體鋼板，核潛艇核動力堆用的鋯管；又如潛望鏡管和無線用材及其他各種專用材料，以及反應堆壓力殼用鋼管等。它們的試製成功，保證了中國第一艘核潛艇於一九七四年四月八日勝利下水。隨著核潛艇性能要求的提高，各種金屬材料如蒸發器耐蝕合金管的研製等，又有了新的突破和發展。
三、飛機用材料
從五十年代到八十年代的三十多年時間中，中國先後研製的萬餘架各種類型的轟炸機、殲擊機、運輸機，使用的各種材料基本上均由國內生產供應。到八十年代中期，鋼鐵部門研製生產的80多種高溫合金材料，滿足了生產各類飛機的需要，並有一定的技術儲備。此外，中國的鋼鐵部門還研製了發動機輸油管用高精度細薄不鏽鋼導管、飛機專用防彈鋼板、飛機專用高級軸承鋼等多種性能先進、質量優良的材料，不僅在品種質量上，而且在數量上滿足了航空工業的需要。
四、核武器用材料
中國研究戰略核武器始於五十年代下半葉。一九五八年，冶金部根據中共中央、國務院的部署，著手組織所屬單位開展為核工業提供有關材料的研究。經過緊張、艱苦的努力，終於能提供特殊金屬材科、粉末冶金多孔材料、純氧化物耐火材料、特殊性能的炭素材料等各類新材料近千種，保證了國家發展核工業和生產導彈、原子彈、氫彈、核潛艇戰略武器的需要。其中，擴散機用分離膜管、膜片分別獲得國家發明一等獎，另一種新膜管獲二等獎；提煉鈾用耐腐蝕合金鑄筒的薄壁鑄造方案，獲一九六五年國家發明獎；反應堆用特殊石墨塊獲一九八五年國家科學技術進步二等獎；擴散分離機自潤滑石墨軸承用鋼科研成果獲一九七八年國家科學大會獎。
五、航天工業用材料
航天工業包括火箭、彈道導彈、衛星、宇航等項尖端科學技術，約需數千種金屬材料和其他新型材料。冶金部從一九五八年開始，到一九六○年即取得一批科研成果。經過近三十年的不懈努力，還有許多工廠、車間或專用生產線生產航天工業用材料，保證了國家航天工業的發展。如石墨舵體材料、超薄壁不鏽鋼無縫鋼管、超低溫不鏽鋼、衛星消旋鈕件軸承鋼等。噴塗器麵板於一九八六年七月獲國家發明二等獎；遠程固體火箭用喉襯獲國家發明二等獎；遠程第一、二級火箭殼體用鋼板獲國家發明三等獎。