低合金高強(qiáng)度鋼一般是以C為主要強(qiáng)化形成元素的淬火回火馬氏體鋼，這類鋼具有強(qiáng)度高，屈強(qiáng)比低，合金元素少和經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)，其主要問題是現(xiàn)在鋼種的韌性較低，特別是斷裂韌性達(dá)不到要求，國(guó)內(nèi)外近20年來在改善這類鋼的斷裂韌性上做了一些工作，不過效果和實(shí)用性都不是十分理想，從鋼的成分設(shè)計(jì)入手來改善鋼的強(qiáng)韌性，尤其是鋼的斷裂韌性。這類鋼的淬火組織基本上是位錯(cuò)馬氏體，亦有少量的孿晶馬氏體。采用低中溫回火時(shí)，其使用組織主要是回火馬氏體，少量的殘余奧氏體，及回火時(shí)析出的ε-碳化物。此類鋼的高強(qiáng)度主要來源于間隙固溶強(qiáng)化，當(dāng)?shù)秃辖痄摰奶己繛?.2-0.5%時(shí)，低溫回火鋼的σb與鋼中碳的重量百分比（C%）有下列的線性變化規(guī)律：Rm（MPa）=2940C%+820。C的間隙固溶對(duì)韌性有損害，因此此類鋼中碳的含量被控制在0.3-0.4%范圍內(nèi)。碳化物沉淀強(qiáng)化居于次要地位，合金元素對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)不大，主要是提高鋼的淬透性。鋼的韌性提高主要是通過適合的合金化及采用略高的回火溫度，因此提高鋼的回火穩(wěn)定性極其重要。Si能夠很好地提高是回火穩(wěn)定性，Si延遲ε→θ的轉(zhuǎn)變。ε-碳化物沉淀對(duì)韌性的消弱不大，但ε→θ轉(zhuǎn)變后，F(xiàn)e3C連續(xù)薄膜則與第一類回火脆性密切相關(guān)，推遲ε→θ轉(zhuǎn)變便意味著推遲第一類回火脆性。因此，在4340鋼的基礎(chǔ)上又發(fā)展了300M新鋼種。此外，Ni可以使位錯(cuò)的交滑移變得容易，因此在一些低合金鋼高韌性超高強(qiáng)度鋼中還加入一定量的Ni元素。

眾所周知，材料的平面應(yīng)變斷裂韌性KIC是反映材料抵抗力脆性破壞能力和預(yù)測(cè)斷裂應(yīng)力的重要參數(shù)，它反映了材料的固有性質(zhì)，是一個(gè)衡量材料抵抗裂紋擴(kuò)展阻力的指標(biāo)。平面應(yīng)變狀態(tài)下斷裂韌性的大小以及斷裂遵循的方式取決于多種因素，微細(xì)組織對(duì)高強(qiáng)度鋼的KIC影響很大。因此，為改善鋼的KIC采用了許多辦法，以獲得理想的微細(xì)組織。根據(jù)最近20年來的研究趨勢(shì)可概括為以下四個(gè)方面。

第一是通過變性熱處理改善微細(xì)組織，提高KIC的研究；

第二是利用形變熱處理是組織微細(xì)化提高KIC研究；

第三是控制硫化物夾雜或通過控制其形態(tài)與微細(xì)組織的改善二者結(jié)合來提高KIC和各向同性的研究；

第四是通過合金設(shè)計(jì)改善微細(xì)組織，提高KIC的研究。