20世纪40年代中期，美国研制成cr-mo钢(aisi4130)和cr-ni-mo钢(aisi 4340)，经淬火和低温回火后，抗拉强度分别为170和190kgf/mm2。50年代初，在aisi 4340钢的基础上加入si和v,制成300m，抗拉强度达190～210kgf/mm2。1960年，国际镍公司制成马氏体时效钢，抗拉强度约为180kgf/mm2,断裂韧度高达390kgf/mm帮。70年代，美国在300m基础上降c增si,改善韧性，发展成hp310钢；在马氏体时效钢的基础上研究成af1410钢，抗拉强度为170kgf/mm2,断裂韧度达400kgf/mm帮（见断裂韧性试验）。
中国从50年代开始研究和生产超高强度钢
已有多种钢号的产品，主要有simnmov、simncrmov和加有稀土元素的simncrmov系列钢，抗拉强度为170～190kgf/mm2，断裂韧度可达250～280kgf/mm帮。
超高强度钢必须具有高的抗拉强度，和保持足够的韧性,还要求比强度(强度与密度之比)大和屈强比(σs/σb)高，以减轻构件的重量，而且要有良好的焊接性和成形性等工艺性能。[1]
2类别
按照合金化程度及显微组织，超高强度钢可分为低合金、中合金和高合金超高强度钢三类。在高合金超高强度钢中又有马氏体时效钢和沉淀硬化不锈钢等（见金属的强化）。
低合金超高强度钢
是由调质结构钢发展起来的，含碳量一般在0.3～0.5%，合金元素总含量小于5%,其作用是保证钢的淬透性，提高马氏体的抗回火稳定性和抑制奥氏体晶粒长大，细化钢的显微组织。常用元素有镍、铬、硅、锰、钼、钒等。通常在淬火和低温回火状态下使用，显微组织为回火板条马氏体，具有较高的强度和韧性。如采用等温淬火工艺，可获得下贝氏体组织或下贝氏体与马氏体的混合组织，也可改善韧性。这类钢合金元素含量低，成本低,生产工艺简单,广泛用于制造飞机大梁、起落架构件、发动机轴、高强度螺栓、固体火箭发动机壳体和化工高压容器等。
中合金超高强度钢
热作模具钢的改型钢，典型钢种有4cr5mosiv钢。这类钢的含碳量约0.4%，合金元素总含量约8%,具有较高的淬透性，一般零件经高温奥氏体化后，空冷即可获得马氏体组织，500～550℃回火时，由于碳化物沉淀产生二次硬化效应，而达到较高的强度。这类钢的特点是回火稳定性高,在500℃左右条件下使用，仍有较高的强度，一般用于制造飞机发动机零件。
马氏体时效钢
典型钢种有18ni马氏体时效钢，含碳小于0.03%,镍约18%，钴8%。根据钼和钛含量不同，钢的屈服强度分别可达到140、175和210kgf/mm2。从820～840℃固溶处理冷却到室温时，转变成微碳fe-ni马氏体组织，其韧性较fe-c马氏体为高，通过450～480℃时效，析出部分共格金属间化合物相(ni3ti、ni3mo),达到较高的强度。镍可使钢在高温下得到单相奥氏体，并在冷却到室温时转变为单相马氏体，而具有较高的塑性。同时镍也是时效强化元素。钴能使钢的马氏体开始转变温度升高，避免形成大量残留奥氏体。这类钢的特点是强度高，韧性高，屈强比高，焊接性和成形性良好；加工硬化系数小，热处理工艺简单，尺寸稳定性好，常用于制造航空器、航天器构件和冷挤、冷冲模具等。
ni-4co型超高强度钢
含9%镍使钢固溶强化和提高韧性，加 4%钴的作用在于尽量减少钢中残留奥氏体量，钼和铬是为了产生沉淀硬化效应。含碳 0.20～0.30%时，抗拉强度可达130～160kgf/mm2,断裂韧度达400kgf/mm帮以上。综合性能好,抗应力腐蚀性高，具有良好的工艺性能，常用于航空、航天工业。
沉淀硬化不锈钢
简称ph不锈钢，是在不锈钢的基础上发展起来的具有抗腐蚀性能的超高强度钢。合金元素总含量约为22～25%。按高温固溶处理后冷至室温时显微组织的不同，可分为奥氏体型、半奥氏体型和马氏体型三类。典型钢种有0cr17ni7al和0cr15ni7mo2al,抗拉强度约为160kgf/mm2。这类钢有良好的耐蚀性、抗氧化性。钢的强化是通过固溶处理、冷处理或形变后再时效，析出弥散沉淀相而实现的。这类钢主要用于制造高应力耐腐蚀的化工设备零件、航空器结构件和高压容器等（见不锈耐酸钢）。
3生产工艺
超高强度钢对冶金质量要求高，通常采用电弧炉和电渣重熔冶炼。要求纯度高的钢种，多采用真空感应炉或真空自耗电弧炉冶炼。中、低合金超高强度钢在热处理时应防止脱碳；马氏体时效钢和沉淀硬化不锈钢,可以用普通加热炉固溶处理。焊接时须采用保护气体焊接或采用钨极氩弧焊接。某些含碳较高的(0.4%左右)低合金超高强度钢,焊接后应立即进行去应力退火。