隨著飛機，火箭，潛艇和高效重載 機械等的迅速發(fā)展，對材料的比強度（強度/密度）要求越來越高，以降低構件的自身重量。又由于飛行器等速度的大大的提高，工件表面受熱升溫，如Bristo1188超音速飛機（2.5馬赫），鋼甲板就達到250℃。馬赫數(shù)越高，受熱升溫也越高。因此，要求材料有相應的抗熱能力，而不致因受熱使材料性能發(fā)生變化。
研究表明：在500℃以下，鈦合金有很大優(yōu)勢；而在約150℃以下，鋁合金較好。故在較高馬赫數(shù)下，鈦合金較佳，而在較低馬赫數(shù)（＜2）下，鋁合金較佳。但是，鈦合金成本高、摩擦性能和疲勞抗力低，因此像飛機等用高強部件仍主要采用高強度結構鋼制造。
但是，隨著鋼強度的大幅度提高（例如σb≦1600MPa），如何保證鋼仍有良好的塑性和韌性、小的缺口敏感性（σbH/σb≥1）、高的疲勞抗力（在長期服役下構件應力集中區(qū)和連結區(qū)中甚高）高的應力腐蝕抗力、高的抗氫滯后破壞能力、高的蠕變抗力、小的性能異向（因為高應力下很難保證只在一個方向發(fā)展），良好的工藝性等，就成了高強和超高強鋼成分設計和生產(chǎn)中的中心問題。只有這些問題相應地得到解決，才能保證鋼在服役中的工作可靠性（安全性）。在具體工作條件下，要求的側(cè)重點盡管有所不同，但良好的強度與塑性和韌性配合，以及優(yōu)良的工藝性，是首先必須滿足的；材料的經(jīng)濟性雖然也十分重要，但與質(zhì)量相比就顯得次要了，因為高強鋼服役條件下的重要性喝安全性是太突出了?？梢哉f，其應用和發(fā)展是與現(xiàn)代高技術進步相同步的，是現(xiàn)代材料工程與工藝共同進步的產(chǎn)物。
在60年代，人們把合金結構鋼的高強鋼定義于σb=1550～2160MPa的鋼；也有把σb=1770～2160MPa的中碳合金結構鋼稱之為超高強鋼，而σb=1280～1770MPa者稱之為高強鋼。步入70和80年代后，由于技術進步，人們已能生產(chǎn)σb≥2200MPa的超高強鋼，目前正向更高強度（如σb≥2600～2800MPa，甚至到3000MPa）方向前進。因此，高強或超高強鋼的定義是相對于時代要求和技術進步程度而言的。就目前而言，把超高強剛定義于σb≥2200MPa，可能更恰當一些。
從材料角度出發(fā)，目前實現(xiàn)高強和超高強的方法主要有：
對于馬氏體強化型的，一般采取經(jīng)淬火成馬氏體后低溫回火成回火馬氏體組織或等溫淬火成馬氏體和下貝氏體組織的方法；
對于合金碳化物沉淀硬化型的，采取使合金固溶淬火后在高溫回火下發(fā)生合金碳化物析出而強化的方法，一般稱之為二次硬化方法；
對于金屬間相時效時沉淀強化型的，采取使合金固溶淬火后在較高溫度下時效時發(fā)生金屬間析出而強化的方法，一般稱之為馬氏體時效強化方法。
因此，相應高強和超高強鋼有低合金的中碳結構、中合金的與高合金的中碳結構鋼和高合金的超低碳馬氏體時效鋼。
應該指出的是：提高合金化程度，首先是因為要求鋼在較高溫度下能保持有高強和超高強的性能，其次是保持有滿意的塑性、韌性和其他提高鋼工作可靠性的特定性能。高溫回火下能得到高強和超高強的鋼，可以更完全地消除熱應力和相變應力，使組織穩(wěn)定，提高鋼的抗氧脆能力和σ-1/σb比值，工作溫度比馬氏體強化型高得多，因此這種鋼是比強度與工作溫度綜合要求條件下的較佳材料。

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資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司結構鋼事業(yè)部
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