高强钢对于近10年冶金工业发展意义重大，目前能够满足强度、塑性、韧性、成形性和焊接性的要求，使低成本钢材年产量占世界结构钢的10％左右。
回顾高强度结构钢的发展历程。20世纪初期，结构工程师们使用的单一品种钢，这种钢被称为“低碳钢”，意思是“低碳、柔软、易加工”，低碳钢没有特意使用除碳以外的合金元素进行强化，钢中的Mn用于脱氧，还含有稳定的硫化物，一般认为低碳钢化学成分范围：0.1％-0.25％C，0.4％-0.7％Mn，0.1％-0.5％Si，其余为S、P和其它元素。低碳钢的屈服强度约为250MPa。
在1940年以前，对结构钢的主要要求是增加抗拉强度。为获得较高强度，C含量增加到0.3％，Mn含量达到1.5％左右，这种钢的应用范围不广，适应不了现代高强度结构钢的要求。它具有如下缺点：(a)厚度达到30mm的钢材，屈服强度太低，只能达到360MPa；(b)厚度增加时屈服强度下降的幅度很大；(b)高的C、Mn含量使钢的焊接性能变差；(d)断裂韧性比低强度钢低。
与其它材料，尤其是钢筋混凝土的竞争，促进了结构钢的发展。为保证市场份额，开发了很多简便的生产和精炼技术，这使得对钢的焊接性和缺口冲击韧性越来越高。对1942-1949年期间发生在桥梁和船舶，尤其是著名“自由轮”的金属断裂行为进行的调查和研究，奠定了金属断裂力学的基基础。
主要通过以下工艺提高钢的性能：限制C含量；提高洁净度，包括降低S、P含量；A1脱氧，微合金化，常化轧制和后来的控制轧制。上述工艺细化了钢的组织，提高了钢的强度和韧性。
1960年以后，修订的标准中介绍了?些新的钢号：法国的DINl7102标准、英国的BS4360标准、法国的NFA35?504标准。这些国家标准成为后来欧洲统?标准??细品粒钢ENl0113的基础。已有研究工作制订了钢抗脆性断裂的判定原则。这些工作将通常的缺口冲击试验结果和KIc值用于断裂机制。
在下列条件下，需要材料具有更高的韧性：疲劳载荷下的工程结构；低的服役温度；高屈服强度；厚断面钢材。新的欧洲建筑设计规范包括了最小冲击功为27J时的温度，并依此选择相应钢号等内容。
北极地区的海洋工业发展极大地促进了结构钢的发展，该地区需要在严酷的低温条件下装配工程结构。由于海洋结构承载能力有限，且随着深海石油和油气田的开发，对海洋结构而言，减轻重量成为当务之急，高强钢成为焦点。对这些苛刻环境下使用的钢材，制订了专用标准，如ENl0225或APl2MT2。表1概括了现代结构钢钢种的特点。
表1 欧洲和ASTM标准中结构钢钢号（30mm厚，单位重量634KG/M）
|
标准 |
钢号 |
熔炼分析 |
拉伸试验 |
冲击试验 | |||||||||||
|
C≤ |
Mn≤ |
P≤ |
S≤ |
Si≤ |
Al≥ |
Nb≤ |
V≤ |
CE≤ |
Re
MPa |
Rm
MPa |
A%≥ |
温度 |
冲击功 | ||
|
EN10025
(1993) |
S235JR |
0.2 |
1.4 |
0.045 |
0.045 |
|
|
|
|
0.35 |
225 |
340-470 |
26 |
20 |
27 |
|
S235JO |
0.17 |
1.4 |
0.04 |
0.04 |
|
|
|
|
0.35 |
0 |
27 | ||||
|
S275 JR |
0.21 |
1.5 |
0.045 |
0.045 |
|
|
|
|
0.4 |
265 |
410-560 |
22 |
20 |
27 | |
|
S275 JO |
0.18 |
1.5 |
0.04 |
0.04 |
|
|
|
|
0.4 |
0 |
27 | ||||
|
S335 JR |
0.24 |
1.6 |
0.045 |
0.045 |
0.55 |
|
|
|
0.45 |
345 |
490-630 |
22 |
20 |
27 | |
|
S335 JO |
0.2 |
1.6 |
0.04 |
0.04 |
0.55 |
|
|
|
0.45 |
0 |
27 | ||||
|
EN10113-1
(1993) |
S355M |
0.16 |
1.6 |
0.035 |
0.03 |
0.5 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
0.39 |
345 |
450-610 |
22 |
-20 |
40 |
|
S355ML |
0.16 |
1.6 |
0.03 |
0.025 |
0.5 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
0.39 |
-50 |
27 | ||||
|
S420 M |
0.18 |
1.7 |
0.035 |
0.03 |
0.5 |
0.02 |
0.05 |
0.12 |
0.45 |
400 |
500-660 |
19 |
-20 |
40 | |
|
S420 ML |
0.18 |
1.7 |
0.03 |
0.025 |
0.5 |
0.02 |
0.05 |
0.12 |
0.45 |
-50 |
27 | ||||
|
S460 M |
0.18 |
1.7 |
0.035 |
0.03 |
0.5 |
0.02 |
0.05 |
0.12 |
0.46 |
440 |
530-720 |
17 |
-20 |
40 | |
|
S460ML |
0.18 |
1.7 |
0.03 |
0.025 |
0.5 |
0.02 |
0.05 |
0.12 |
0.46 |
-50 |
27 | ||||
|
EN10225-1
(2000) |
S355G4 |
0.16 |
1.6 |
0.035 |
0.03 |
0.5 |
0.02 |
0.05 |
0.1 |
|
345 |
450-610
460-620 |
22 |
-20 |
50 |
|
S355 G11 |
0.14 |
1.65 |
0.025 |
0.015 |
0.55 |
0.015 |
0.04 |
0.06 |
|
-40 |
50 | ||||
|
S355 G12 |
0.14 |
1.65 |
0.02 |
0.007 |
0.55 |
0.015 |
0.04 |
0.06 |
|
-40 |
50 | ||||
|
S420 G3 |
0.14 |
1.65 |
0.025 |
0.015 |
0.55 |
0.015 |
0.05 |
0.08 |
|
410 |
500-690 |
19 |
-40 |
60 | |
|
S420 G4 |
0.14 |
1.65 |
0.02 |
0.007 |
0.55 |
0.015 |
0.05 |
0.08 |
|
-40 |
60 | ||||
|
S460 G3 |
0.14 |
1.7 |
0.025 |
0.015 |
0.55 |
0.015 |
0.05 |
0.08 |
|
440 |
530-720 |
17 |
-40 |
60 | |
|
S460 G4 |
0.14 |
1.65 |
0.02 |
0.007 |
0.55 |
0.015 |
0.05 |
0.08 |
|
-40 |
60 | ||||
|
A36(1997) |
|
0.26 |
0.8 |
0.04 |
0.05 |
0.4 |
|
|
|
|
250 |
400-550 |
18 |
|
|
|
A572(1997) |
Cr50 |
0.23 |
1.35 |
0.04 |
0.05 |
0.4 |
|
|
|
|
345 |
450 |
18 |
|
|
|
Cr65 |
0.23 |
1.65 |
0..04 |
0.05 |
0.4 |
|
|
|
|
450 |
550 |
15 |
|
| |
|
A992(1998) |
Cr50 |
0.23 |
1.5 |
0.035 |
0.045 |
0.4 |
|
|
|
|
345-450 |
450 |
18 |
|
|
|
A913(1997) |
Cr50 |
0.12 |
1.6 |
0.03 |
0.03 |
0.4 |
|
|
|
|
345 |
450 |
18 |
20 |
54 |
|
Cr65 |
0.16 |
1.6 |
0.03 |
0.03 |
0.4 |
|
|
|
|
450 |
550 |
15 |
20 |
54 | |