结构钢的发展趋势是高强度和超高强度结构钢

随着飞机，火箭，潜艇和高效重载 机械等的迅速发展，对材料的比强度（强度/密度）要求越来越高，以降低构件的自身重量。又由于飞行器等速度的大大的提高，工件表面受热升温，如Bristo1188超音速飞机（2.5马赫），钢甲板就达到250℃。马赫数越高，受热升温也越高。因此，要求材料有相应的抗热能力，而不致因受热使材料性能发生变化。
研究表明：在500℃以下，钛合金有很大优势；而在约150℃以下，铝合金较好。故在较高马赫数下，钛合金较佳，而在较低马赫数（＜2）下，铝合金较佳。但是，钛合金成本高、摩擦性能和疲劳抗力低，因此像飞机等用高强部件仍主要采用高强度结构钢制造。
但是，随着钢强度的大幅度提高（例如σb≦1600MPa），如何保证钢仍有良好的塑性和韧性、小的缺口敏感性（σbH/σb≥1）、高的疲劳抗力（在长期服役下构件应力集中区和连结区中甚高）高的应力腐蚀抗力、高的抗氢滞后破坏能力、高的蠕变抗力、小的性能异向（因为高应力下很难保证只在一个方向发展），良好的工艺性等，就成了高强和超高强钢成分设计和生产中的中心问题。只有这些问题相应地得到解决，才能保证钢在服役中的工作可靠性（安全性）。在具体工作条件下，要求的侧重点尽管有所不同，但良好的强度与塑性和韧性配合，以及优良的工艺性，是首先必须满足的；材料的经济性虽然也十分重要，但与质量相比就显得次要了，因为高强钢服役条件下的重要性喝安全性是太突出了。可以说，其应用和发展是与现代高技术进步相同步的，是现代材料工程与工艺共同进步的产物。
在60年代，人们把合金结构钢的高强钢定义于σb=1550～2160MPa的钢；也有把σb=1770～2160MPa的中碳合金结构钢称之为超高强钢，而σb=1280～1770MPa者称之为高强钢。步入70和80年代后，由于技术进步，人们已能生产σb≥2200MPa的超高强钢，目前正向更高强度（如σb≥2600～2800MPa，甚至到3000MPa）方向前进。因此，高强或超高强钢的定义是相对于时代要求和技术进步程度而言的。就目前而言，把超高强刚定义于σb≥2200MPa，可能更恰当一些。
从材料角度出发，目前实现高强和超高强的方法主要有：
对于马氏体强化型的，一般采取经淬火成马氏体后低温回火成回火马氏体组织或等温淬火成马氏体和下贝氏体组织的方法；
对于合金碳化物沉淀硬化型的，采取使合金固溶淬火后在高温回火下发生合金碳化物析出而强化的方法，一般称之为二次硬化方法；
对于金属间相时效时沉淀强化型的，采取使合金固溶淬火后在较高温度下时效时发生金属间析出而强化的方法，一般称之为马氏体时效强化方法。
因此，相应高强和超高强钢有低合金的中碳结构、中合金的与高合金的中碳结构钢和高合金的超低碳马氏体时效钢。
应该指出的是：提高合金化程度，首先是因为要求钢在较高温度下能保持有高强和超高强的性能，其次是保持有满意的塑性、韧性和其他提高钢工作可靠性的特定性能。高温回火下能得到高强和超高强的钢，可以更完全地消除热应力和相变应力，使组织稳定，提高钢的抗氧脆能力和σ-1/σb比值，工作温度比马氏体强化型高得多，因此这种钢是比强度与工作温度综合要求条件下的较佳材料。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司结构钢事业部
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