随着高强工程机械用钢向着高参数化、轻量化、大型化的方向发展，工程机械行业和煤机行业对高强优质工程机械用钢的需求也越来越大，而国内各个厂家也开始研制各强度级别的高强钢。现代高强钢的发展是逐步降低碳含量的过程，一方面有利于提高钢的韧性，另一方面可显著改善钢的焊接性能。对于需要更高韧性和焊接性能的受力复杂的大型钢结构件，通常采用≤0.10%的碳含量设计。添加铬、镍能增加奥氏体过冷能力，降低马氏体和贝氏体的转变温度，促进马氏体的形成，适量的钼和硼能显著增加钢的淬透性，推迟过冷奥氏体向珠光体转变，通过钼和硼的复合添加，钢板轧后再经过ACC快速冷却，基本可以消除钢中铁素体和珠光体的生成。铌对晶粒细化作用十分明显，通过轧制过程中Nb(C，N)应变诱导析出，阻碍形变奥氏体回复、再结晶，经控轧控冷使精轧阶段非再结晶区轧制的形变奥氏体组织再相变时转变成细小的相变产物。钒具有较高的析出强化作用，用来提高钢的强度。钛是强烈的固N元素，细小的TiN粒子可有效地阻碍钢在加热时的奥氏体晶粒长大，并且能显著地改善钢的焊接性能。

某公司在开发Q690钢过程中采用了低碳及Mo-Ni-B微合金化的成分设计方案，采用Nb、V、Ti复合微合金化设计，细化晶粒，提高钢的强度和韧性。Cr、Mo、B提高钢的淬透性，尤其是加入适量的B，Ni来提高钢的韧性；降低P、S有害元素的含量，并采用Ca对夹杂物进行球化处理。Q690设计成分如表1所示，其Ceq为0.48，Pcm为0.22，具备低焊接裂纹敏感用钢的要求，同时低碳当量能保证钢板的焊接性能。力学性能见表2。

表1 化学成分 （wt%）

表2 Q690高强钢的力学性能

结果显示，采用调质工艺生产的调质型高强度结构钢Q690，实验钢调质后的性能完全满足GB/T16270-1996的要求。采用Ⅱ阶段控轧控冷工艺，终冷温度控制在600～650℃，冷却速度为20～25℃/s，淬火温度920℃，回火温度650℃，能生产出低焊接裂纹敏感指数的高强钢Q690。Q690采用低碳低合金的化学成分设计，运用控制轧制和控制冷却技术后再进行调质处理，使Q690比传统的调质钢Q690具有更低的碳当量和更好的焊接性能。