低合金高強度鋼的名稱于1934年在美國出現(美國稱HSLA鋼、日本稱高張力鋼,前蘇聯稱低合金鋼、前西德則稱低合金焊接結構鋼),當時是指在普通低碳鋼中加入少量合金元素,屈服強度為280 MPa(28 kgf/m㎡)的一些鋼種。1975年,Cohen 和Owen把低合金高強度鋼定義為屈服強度等于350~700 MPa,具有良好低溫韌性、成形性和焊接的鋼類。由于技術上的進步,生產工藝的發展以及應用理論研究的深入,低合金高強度鋼發展很快,形成幾個分支,以滿足不同類型的構件對鋼材性能的要求。


 回顧低合金高強度鋼發展的歷史可以看出:人們對低合金高強度鋼的性能要求在不斷地變化,與此相對應的強化機制也在不斷地發展。從性能來看,低合金高強度鋼大體經歷了以提高強度為主的初期階段,到強度和韌性的相對平衡階段,然后到強度、韌性、可焊性的綜合考慮階段以及最近的強度和成形性的平衡等階段。各個階段之間并無嚴格界限,并且可能是相互聯系的。從強化機制來看,低合金高強度鋼先后經歷了固溶強化為主,沉淀強化為主,顯微組織強化(針狀鐵素體和無碳貝氏體)為主,利用各種強化機制的綜合強化,以及最近發展的復合材料強化機制等發展階段,而各強化機制之間又是相互滲透和相互影響的。早期設計和發展低合金高強度鋼時,主要依據具抗拉強度出干這類鋼大量用于鉚接的橋梁、船舶等結構件,不需考慮冷成形性和焊接性。其生產方法是熱軋,主要強化手段是固溶強化,或者調整碳和錳的含量以改變鋼中鐵素體和珠光體的比例來提高強度。二次世界大戰期間,由于采用焊接工藝而出現船舶斷裂、容器爆炸等事故,機械制造上要求改善低合金高強度鋼的斷裂韌性、韌脆轉折溫度、焊接熱影響區的韌性等。而在20世紀50年代初,晶粒細化對屈服強度和韌脆轉折溫度的有利影已被人們逐漸認識。50年代后期,出現了微合金化鋼,最初細化晶粒的方法是利用氮化鋁,隨后發現加人Nb、V、Ti等微合金化元素可以更好地強化和細化晶粒。


 60年代初,美國瓊斯-勞林鋼公司,通過在鋼中加入微量合金元素(如V、Nb、Ti等)、控制終軋溫度和終軋后的冷卻速度(如噴霧冷卻)使低合金高強度鋼的強度明顯升高。這類鋼的強化機制是晶粒細化和碳化物、氮化物或碳-氮化物沉淀的綜合強化。對于給定的強度水平,鋼中碳含量下降,鋼的可焊性改善,這就是早期的微合金化鋼。一般來說,每加入0.0156%V,可使屈服強度提高14 MPa(1.4 kgf/m㎡);每加入0.01%Nb,可使強度提高35~40 MPa(3.5~4kgf/m㎡).隨著人們對軋制過程中晶粒細化和變化規律的新的認識,對微合金化鋼強韌化機制的進一步了解和對鋼的純潔度和夾雜物形態在改善韌性和橫向性能方面作用的新的理解,低合金高強度鋼又有了新的發展--產生了微合金化控軋鋼。這類鋼是利用Nb、V的碳-氮化物控制奧氏體再結晶和晶粒長大,通過控軋工藝使晶粒進一步細化,利用部分V(C、N)及Nb(C、N)在鐵素體中析出,以及硫化物形態的改變而生產出的以細小等軸鐵素體為基體的高強度、高韌性、良好可焊性的微合金化控軋鋼。


  針狀鐵素體或低碳貝氏體鋼是為滿足野外施焊條件的需要和提高韌性而發展起來的另一類低合金高強度鋼,這類鋼通過降低碳含量(0.03%~0.0656%C),以提高低溫韌性;通過加入少量合金元素以提高強度;通過控軋工藝和冷卻速率的控制,以盡量減少珠光體量并使鐵素體成為極細小的針狀組織或貝氏體組織。


 上述各類鋼的開發大多以改善強韌性或可焊性為其主要目的。由于這類鋼在其強度提高的同時,其屈服強度明顯升高,延性也有所下降,故這類鋼的成形性仍很有限。70年代初,美國、日本采用了低合金高強度鋼代替普通低碳鋼制造汽車上的一些安全零件(如保險杠、橫梁等)以減輕汽車自重。但一般低合金高強度鋼難以滿足沖壓工藝對板材成形性的要求,沖壓件難以成形,或在延展操作中嚴重開裂,盡管從鋼板成形工藝上做了許多努力和改進,但屈服強度大于450 MPa的低合金高強度鋼的成形問題仍然難以解決。這時期,人們對復合材料強化機制和性能有了新的認識,復合材料強化理論有了新的發展。因此,一類新型的復合顯微組織強化的具有良好成形性的低合金高強度鋼--馬氏體鐵素體雙相不銹鋼應運而生。