Razvojem znanosti, tehnologije i industrije pred materijale se postavljaju sve veći zahtjevi kao što su veća čvrstoća, otpornost na visoke temperature, visoke tlakove, niske temperature, otpornost na koroziju, habanje i druga posebna fizikalna i kemijska svojstva. Ugljični čelik više ne može u potpunosti ispuniti zahtjeve.
Nedostaci ugljičnog čelika:
(1) Niska očvrsljivost. Pod normalnim okolnostima, najveći promjer koji se može kaliti tekućim kaljenjem ugljičnog čelika je samo 10 mm-20 mm.
(2) Snaga i omjer razvlačenja su niski. Na primjer, σs običnog ugljičnog čelika Q235 čelika je 235MPa, dok je σs niskolegiranog konstrukcijskog čelika 16Mn veći od 360MPa. σs /σb čelika 40 je samo 0,43, što je mnogo niže od legiranog čelika.
(3) Loša stabilnost kaljenja. Zbog loše stabilnosti popuštanja, kada se ugljični čelik kali i popušta, kako bi se osigurala veća čvrstoća, potrebno je koristiti nižu temperaturu popuštanja, tako da je žilavost čelika niska; kako bi se osigurala bolja žilavost, koristi se visoka temperatura kaljenja. Čvrstoća je niska na visokim temperaturama, tako da sveobuhvatna mehanička svojstva ugljičnog čelika nisu visoka.
(4) Ne može ispuniti zahtjeve posebnih performansi. Ugljični čelik često ima lošu otpornost na oksidaciju, otpornost na koroziju, otpornost na toplinu, otpornost na niske temperature, otpornost na habanje i posebna elektromagnetska svojstva te ne može zadovoljiti potrebe posebnih performansi.
(3) Loša stabilnost kaljenja. Zbog loše stabilnosti popuštanja, kada se ugljični čelik kali i popušta, kako bi se osigurala veća čvrstoća, potrebno je koristiti nižu temperaturu popuštanja, tako da je žilavost čelika niska; kako bi se osigurala bolja žilavost, koristi se visoka temperatura kaljenja. Čvrstoća je niska na visokim temperaturama, tako da sveobuhvatna mehanička svojstva ugljičnog čelika nisu visoka.
(4) Ne može ispuniti zahtjeve posebnih performansi. Ugljični čelik često ima lošu otpornost na oksidaciju, otpornost na koroziju, otpornost na toplinu, otpornost na niske temperature, otpornost na habanje i posebna elektromagnetska svojstva te ne može zadovoljiti potrebe posebnih performansi.
