20世紀(ji)40年(nian)(nian)代中期，美國(guo)研制(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)Cr-Mo鋼(AISI4130)和Cr-Ni-Mo鋼(AISI 4340)，經(jing)淬(cui)火和低溫回火后，抗(kang)拉強度(du)分(fen)別為(wei)170和190kgf/mm2。50年(nian)(nian)代初，在AISI 4340鋼的(de)基礎上加入Si和V,制(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)300M，抗(kang)拉強度(du)達(da)190～210kgf/mm2。1960年(nian)(nian)，國(guo)際鎳公司制(zhi)成(cheng)(cheng)(cheng)馬氏體時(shi)效(xiao)(xiao)鋼，抗(kang)拉強度(du)約為(wei)180kgf/mm2,斷(duan)裂韌(ren)度(du)高達(da)390kgf/mm幫。70年(nian)(nian)代，美國(guo)在300M基礎上降C增Si,改善韌(ren)性，發(fa)展成(cheng)(cheng)(cheng)HP310鋼；在馬氏體時(shi)效(xiao)(xiao)鋼的(de)基礎上研究成(cheng)(cheng)(cheng)AF1410鋼，抗(kang)拉強度(du)為(wei)170kgf/mm2,斷(duan)裂韌(ren)度(du)達(da)400kgf/mm幫（見斷(duan)裂韌(ren)性試(shi)驗(yan)）。
中國從50年代開始研究和生產超高強度鋼
已有多種鋼號的產品，主要有SiMnMoV、SiMnCrMoV和加有稀土元素的SiMnCrMoV系列鋼，抗拉強度為170～190kgf/mm2，斷裂韌度可達250～280kgf/mm幫。
超高強(qiang)(qiang)度(du)(du)鋼(gang)必須(xu)具有(you)高的抗(kang)拉強(qiang)(qiang)度(du)(du)，和(he)保持足夠的韌性(xing),還要求比(bi)強(qiang)(qiang)度(du)(du)(強(qiang)(qiang)度(du)(du)與密(mi)度(du)(du)之(zhi)比(bi))大和(he)屈(qu)強(qiang)(qiang)比(bi)(σs/σb)高，以減輕構件(jian)的重量，而且要有(you)良好的焊接性(xing)和(he)成形性(xing)等工藝性(xing)能。[1]
2類別
按照合金化程度及顯微組織，超高強度鋼可分為低合金、中合金和高合金超高強度鋼三類。在高合金超高強度鋼中又有馬氏體時效鋼和沉淀硬化不銹鋼等（見金屬的強化）。
低合金超高強度鋼
是由調質結構鋼發展起來的，含碳量一般在0.3～0.5%，合金元素總含量小于5%,其作用是保證鋼的淬透性，提高馬氏體的抗回火穩定性和抑制奧氏體晶粒長大，細化鋼的顯微組織。常用元素有鎳、鉻、硅、錳、鉬、釩等。通常在淬火和低溫回火狀態下使用，顯微組織為回火板條馬氏體，具有較高的強度和韌性。如采用等溫淬火工藝，可獲得下貝氏體組織或下貝氏體與馬氏體的混合組織，也可改善韌性。這類鋼合金元素含量低，成本低,生產工藝簡單,廣泛用于制造飛機大梁、起落架構件、發動機軸、高強度螺栓、固體火箭發動機殼體和化工高壓容器等。
中合金超高強度鋼
熱作模具鋼的改型鋼，典型鋼種有4Cr5MoSiV鋼。這類鋼的含碳量約0.4%，合金元素總含量約8%,具有較高的淬透性，一般零件經高溫奧氏體化后，空冷即可獲得馬氏體組織，500～550℃回火時，由于碳化物沉淀產生二次硬化效應，而達到較高的強度。這類鋼的特點是回火穩定性高,在500℃左右條件下使用，仍有較高的強度，一般用于制造飛機發動機零件。
馬氏體時效鋼
典型鋼種有18Ni馬氏體時效鋼，含碳小于0.03%,鎳約18%，鈷8%。根據鉬和鈦含量不同，鋼的屈服強度分別可達到140、175和210kgf/mm2。從820～840℃固溶處理冷卻到室溫時，轉變成微碳Fe-Ni馬氏體組織，其韌性較Fe-C馬氏體為高，通過450～480℃時效，析出部分共格金屬間化合物相(Ni3Ti、Ni3Mo),達到較高的強度。鎳可使鋼在高溫下得到單相奧氏體，并在冷卻到室溫時轉變為單相馬氏體，而具有較高的塑性。同時鎳也是時效強化元素。鈷能使鋼的馬氏體開始轉變溫度升高，避免形成大量殘留奧氏體。這類鋼的特點是強度高，韌性高，屈強比高，焊接性和成形性良好；加工硬化系數小，熱處理工藝簡單，尺寸穩定性好，常用于制造航空器、航天器構件和冷擠、冷沖模具等。
Ni-4Co型超高強度鋼
含9%鎳使鋼固溶強化和提高韌性，加 4%鈷的作用在于盡量減少鋼中殘留奧氏體量，鉬和鉻是為了產生沉淀硬化效應。含碳 0.20～0.30%時，抗拉強度可達130～160kgf/mm2,斷裂韌度達400kgf/mm幫以上。綜合性能好,抗應力腐蝕性高，具有良好的工藝性能，常用于航空、航天工業。
沉淀硬化不銹鋼
簡稱PH不銹鋼，是在不銹鋼的基礎上發展起來的具有抗腐蝕性能的超高強度鋼。合金元素總含量約為22～25%。按高溫固溶處理后冷至室溫時顯微組織的不同，可分為奧氏體型、半奧氏體型和馬氏體型三類。典型鋼種有0Cr17Ni7Al和0Cr15Ni7Mo2Al,抗拉強度約為160kgf/mm2。這類鋼有良好的耐蝕性、抗氧化性。鋼的強化是通過固溶處理、冷處理或形變后再時效，析出彌散沉淀相而實現的。這類鋼主要用于制造高應力耐腐蝕的化工設備零件、航空器結構件和高壓容器等（見不銹耐酸鋼）。
3生產工藝
超(chao)高(gao)強度(du)(du)鋼(gang)對(dui)冶金質量要求高(gao)，通(tong)常采用(yong)電弧爐和電渣重熔冶煉。要求純度(du)(du)高(gao)的鋼(gang)種，多采用(yong)真(zhen)空(kong)感應(ying)(ying)爐或(huo)真(zhen)空(kong)自耗電弧爐冶煉。中、低(di)合(he)金超(chao)高(gao)強度(du)(du)鋼(gang)在熱處理(li)時(shi)應(ying)(ying)防止脫碳(tan)；馬氏(shi)體時(shi)效鋼(gang)和沉淀硬化不銹(xiu)鋼(gang),可以(yi)用(yong)普通(tong)加熱爐固溶處理(li)。焊(han)接時(shi)須采用(yong)保護氣體焊(han)接或(huo)采用(yong)鎢(wu)極氬弧焊(han)接。某些含碳(tan)較高(gao)的(0.4%左右)低(di)合(he)金超(chao)高(gao)強度(du)(du)鋼(gang),焊(han)接后應(ying)(ying)立即進行去(qu)應(ying)(ying)力退火(huo)。