钢铁在我们日常的生产中占据着十分重要的地位，也是一个国家整体工业实力的一个标志，我国钢铁产量连续十几年稳居世界第一。有这样一个笑话，全世界钢产量排名，第一名：中国（不包括河北省），第二名：中国河北省（不包括唐山市），第三名：中国河北省唐山市（不包括瞒报产量），唐山市瞒报5000万吨产量，刚好比第十名德国多了一点，这足以证明我国的工业实力强大。

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      而中国在材料领域又一项黑科技曝光，“超级钢”的研制成功，这一科技成果登上了全球顶级学术期刊《科学》杂志。据悉，这种超级钢拥有2200Mpa的屈服强度和16%的均匀延伸率，比目前德、美所造的1100Mpa强度钢材性能直接提升一倍，同时超级钢的重量比普通钢材还轻30%，这对军工制造业意义重大。

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      怎么理解“超级钢”的性能呢？我们拿各种船舶的钢材强度来比一下，普通民用船只需要250Mpa，军舰则要300Mpa左右，而能起飞重型战斗机的大型航母则需要达到800Mpa以上，至于潜艇的话则最为严苛，需要1000Mpa以上。众所周知，核潜艇的关键性能之一就是下潜深度，而下潜深度则取决于建造潜艇的钢材抗压能力。

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      俄罗斯AK34高强度钢屈服强度超过1300Mpa，日本NS110屈服强度已达到1000Mpa级，而中国强度最高，韧性最好的耐压壳体用钢980，钢屈服度为785Mpa，性能指标远远落后于世界先进水平。中国海军目前准备的093/094型核潜艇，采用的均是980钢，潜深勉强达到400米左右，月日本苍龙级常规动力潜艇仍有一定差距。这也导致中国海军潜艇的最大潜射难以达到美、日、俄先进潜艇的水平。所以凭借这种2200Mpa新钢材，中国新型095型核潜艇的潜深，达到美军海狼级水平，足以让中国新一代核潜艇大步超越西方，处于世界第一集团。

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       潜艇在使用新型钢材之后，潜水深度至少可以增加50%，潜水能力增加50%以上则意味着潜艇的下潜深度可以达到900米以内，在绝大多数情况下，鱼雷根本无法攻击到900米以下的目标。而深水炸弹虽然可以，但深水炸弹的速度非常慢，不要说比得上攻击核潜艇，甚至连高速航行的AIP潜艇都无法追上。因此能够潜到900米深的潜艇甚至可以说的上绝对安全。

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      超级钢登上央视节目与我国最强钻头锻造师，展开一场矛与盾的巅峰对决，而最终的结果竟是超级钢毫发无损，金刚钻却折了钻头。这样的强度，恐怕也只有钛合金能与之匹敌。目前我国是世界上唯一一个量产超级钢的国家，这也意味着解放军下一代军备的材料问题已基本克服。

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      中国虽然已经是名副其实的钢铁大国，但还难以称之为钢铁强国，一直以来，由于缺乏研发能力，中国仍需进口大量的高端钢铁。不过这个局面，在前段时间有了重大转机。

      2017年8月，全球顶级学术期刊《科学》杂志刊文称：中国成功研制出了屈服强度高达2200MPa的“超级钢”并实现了批量生产，这一消息如同重磅炸弹一般在国际钢铁行业引起了巨大轰动。

      超级钢是一种具有超高强度的金属材料，在金属领域，材料的强度与延展性通常是难以兼得的。而中国研制出的超级钢，拥有2200兆帕的屈服强度和16％的均匀延伸率，且重量比普通钢轻30%，完美结合了最优的强度和延展性。

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      目前家用轿车的承载式车身的主要结构部位都会采用高屈服强度钢材，不过900兆帕以上的屈服强度就已经算是不错的材质了。

      落后的主要原因是研发时间晚，二战结束后，美国和前苏联就开始了对高强度、高韧性合金钢材的研究。美国1968年研制出的HY130钢材，被运用在海狼级核潜艇上，屈服强度达890兆帕，成功将海狼级潜艇送至610米水下，是目前美国下潜深度最大的潜艇。

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      俄罗斯的AB7A型钢材，屈服强度超过1000兆帕的惊人水平，让亚森级核潜艇下潜至水下600米。九十年代起，日本开始研制NS110钢材，屈服强度达到了1080兆帕，成就了日本人引以为傲的苍狼级核潜艇。

      没法研制出高屈服度的钢铁，最直观的影响就是，在需要运用超高强度金属材料的航空及国防工业领域，我们只能进口他国的钢材。

      我国的094级核潜艇使用的就是日本产的NS110钢材，我们自己的钢强度不够，导致我们的潜艇在外壳制造上面，不敢把它做成平的，只能用壳型的，被外媒嘲笑为“大龟背”。

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      几十年前曾有日本媒体宣称：“中国由于特种钢材技术落后，常规潜艇只有200米左右的潜深，核潜艇的潜深也不会超过300米，远远不是潜深可以达到500米的苍龙级的对手。”

       这样看来，研制超级钢其实是关乎国防安全的重要项目了。就是在这样落后的局面下，我国研究人员努力攻克超级钢技术。本世纪初，量产了屈服强度为785兆帕的980型特种钢材，主要用于早期的093/094型核潜艇，使其潜深达到了400米左右。

      2011年宝钢集团突破了屈服强度为1100MPa的特种钢材生产能力，标志着我国的潜艇用钢已经进入世界先进行列。

      如今“超级钢”的横空出世，更是让中国站在了领跑者的位置，解决了我军新一代航母核潜艇研制生产的关键性问题。

      在钢材的研发上，长久以来都是依靠从日本德国等国家进口高强度的进口钢材。如今，国家也非常重视这方面的研发，专项资金突破技术壁垒。北京科技大学新金属材料国家重点实验室吕昭平教授团队创新合金设计理念，研发出一种高密度纳米强化的超高强马氏体时效钢。《自然》杂志4月10日在线发表了这一研究成果。

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      据了解，航空航天、新能源、先进装备制造、国防安全和高速列车等国家重大高新技术领域对超高强钢都有急迫的重大需求。马氏体时效钢更是超高强钢的王者。但由于含有大量的钴、钛和钼等昂贵合金元素，还要经过复杂苛刻而严格的冶炼和热处理工艺，其价格不菲，一般仅用于火箭发动机壳体、飞机起落架和关键联接件等航空航天及深海技术中重要结构件。

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      如何进一步提高钢铁材料的极限强度并降低成本和简化工艺？吕昭平团队创新合金设计理念，大幅降低钼等贵重元素含量，完全不含钴钛等昂贵合金元素，而代之以铝和碳等常见的“平民”元素，利用不同的强化机理，研发出一种高密度纳米析出强化的超高强马氏体时效钢。新的超高强钢不但成本降低，而且抗拉强度达到2200兆帕，同时塑性不低于8%，大幅度提高了高强钢铁材料的综合性能。

      北京钢铁研究总院董瀚教授表示，钢铁材料的性能极限化研究是近年来的研究热点，强度极限化更是业内一直追求的梦想。业内普遍认为，进一步提高钢铁强度与韧性是非常困难的。吕昭平团队的这一原创性成果创新纳米析出的合金设计理念，研发的超高强马氏体时效钢强度突破2000兆帕仍具有良好的塑性，而且合金化成本低，为高性能钢铁材料研发提供了创新思维，不但有力地推动了高性能钢铁材料的技术研发，也可以应用于其他合金体系的高性能化研究。