超高強度鋼的應(yīng)用范圍很廣，包括機械制造、車輛工程、建筑設(shè)施、海洋平臺等各個方面，而且其應(yīng)用范圍逐漸擴大到重要的基礎(chǔ)工業(yè)和國防工業(yè)，例如裝甲車的防彈鋼板、大型運輸機的起落架和火箭的發(fā)動機外殼等一些特殊領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域，超高強度鋼占有不可替代的地位。因此，超高強度鋼是高性能鋼鐵材料研發(fā)的重要方向。

但是，按照傳統(tǒng)的研發(fā)工作，隨著鋼材強度水平的大幅度提高，其塑性、韌性會顯著降低，其強塑積很難提高，甚至還會下降。研究表明，體心立方（BCC）結(jié)構(gòu)的合金鋼(貝氏體或者馬氏體)，抗拉強度可達2300MPa，但強塑積很難超過20GPa%；而面心立方（FCC）結(jié)構(gòu)的合金鋼(奧氏體)，塑性可達90%，強塑積甚至可超過60GPa%，但抗拉強度一般不超過1000MPa。充分利用體心立方和面心立方這兩種結(jié)構(gòu)鋼材的特點，并且結(jié)合晶粒超細化，可以使鋼材的塑性、韌性基本不降低，而強度和疲勞壽命明顯提高。正是在這個思路下，研發(fā)出了由微納米級貝氏體或者馬氏體板條與20~35%殘留奧氏體所構(gòu)成的微納米級BCC-FCC雙相鋼，可以同時滿足超高強度和高強塑積的要求。

超細BCC-FCC雙相鋼的強度主要取決于碳以及合金元素的固溶強化、微納米級貝氏體或者馬氏體板條的細晶強化以及高位錯密度的位錯強化；而它的塑性則主要取決于殘留奧氏體的含量、形態(tài)和分布。奧氏體是面心立方結(jié)構(gòu)，與體心立方結(jié)構(gòu)相比，在同一溫度下具有更多的滑移系，有12個滑移系可同時開動，且奧氏體內(nèi)位錯滑移時派納力比較小，因此，奧氏體具有非常好的塑性變形能力，可以很好的協(xié)調(diào)奧氏體晶粒及與其它相的形變。除此之外，殘余奧氏體在雙相鋼中的特殊韌化作用還基于以下幾個方面：

一，相變誘發(fā)塑性(TRIP)效應(yīng)

雙相鋼中，在貝氏體或者馬氏體板條間，含有大量的薄膜狀殘留奧氏體，在較高的應(yīng)力-應(yīng)變狀態(tài)下，殘留奧氏體能發(fā)生塑性馬氏體相變，可以有效緩解局部應(yīng)力的集中，推遲裂紋的形成和阻止裂的紋擴展，能有效提高組織的整體變形能力，從而推遲縮頸的發(fā)生。

二，阻止裂紋擴展(BMP)效應(yīng)

馬氏體或者貝氏體束(或板條)間的塊狀或者薄膜狀殘留奧氏體，在應(yīng)力作用下，可使裂紋分叉，以曲折途徑擴展，或者阻礙裂紋擴展。

三，吸收位錯（DARA）效應(yīng)

上海交通大學(xué)的研究工作發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋼中含有超過10%的殘留奧氏體，同時馬氏體或貝氏體和殘留奧氏體兩相處于共格或半共格界面，在均勻形變階段，馬氏體或者貝氏體中的部分位錯可以移動到相鄰殘留奧氏體中，使馬氏體或者貝氏體中位錯密度減少，殘留奧氏體中位錯密度增加，由此可以極大地增強硬相馬氏體或貝氏體與軟相殘留奧氏體的協(xié)調(diào)形變能力。