上世纪50年代末，师昌绪在开发铁基高温合金的同时提出开发节Ni、Cr高合金钢，先后开发出Cr-Mn-N系耐蚀、耐热高强度不锈钢和Fe-Mn-Al系耐热、低温、无磁奥氏体钢。
1、开发Cr-Mn-N无镍不锈钢
1958年，在师昌绪指导下，金属所研制出Cr-Mn-N无镍不锈钢（Cr17Mn14Mo2N，简称A4钢）。该钢种不含镍，原材料成本低廉。Cr-Mn-N无镍不锈钢在多种腐蚀介质中耐蚀性能优异，抗磨损，在尿素分离塔和盐化工换热分离器等设备上应用，使得零部件使用寿命比传统镍铬不锈钢316L（Cr17Ni12Mo2）延长十多倍。Cr-Mn-N无镍不锈钢曾被澳门赌场列为重点推广项目，20世纪60年代初国家科委曾专门召开会议落实，江苏六合县便用此钢制造了一套小化肥装置。近年来，通过计算机模拟，采用电磁离心浇注，大大提高了产品成材率。目前这项技术已推广到长城特钢厂，形成批量生产，供应化肥厂与盐化工企业。
2、发明Fe-Mn-Al系奥氏体钢
高锰钢是典型的奥氏体钢之一，但是在形变或低温下会因为发生马氏体相变而变脆。师昌绪等发现铝能稳定奥氏体，通过用电子探针和金相方法，在国际上率先系统地研究Fe-Mn-Al系富铁角的相图、相转变规律与成分的关系，研制出了性能优良的15Mn26Al4钢。实验证明，该钢是合金钢系列中最稳定的低温材料，一般镍铬奥氏体钢在液氮温度（-196℃）下就发生马氏体相变而变脆，而15Mn26Al4钢在液氢温度（-253℃）也不会发生相变。作为重要的低温结构材料，为我国氢能等工业的发展打下了基础。此外这种钢电阻率高、磁导率低，用于变压器隔板可减少能耗。我国Fe-Mn-Al系奥氏体钢的提出比国际早了十几年，该成果1982年获得国家自然科学三等奖。
这些材料的成功研制，不仅解决了当时工业所需，而且迄今为止在石油化工诸多领域广泛应用。
