تتمتع سبائك الفولاذ بتاريخ يزيد عن مائة عام. بدأ استخدامه الصناعي على نطاق واسع في النصف الأخير من القرن التاسع عشر. في ذلك الوقت، بسبب زيادة إنتاج واستهلاك الفولاذ، كانت صناعة تصنيع الآلات بحاجة إلى حل مشكلة تصنيع الفولاذ. في عام 1868، اخترع الإنجليزي آر إف موشيت الفولاذ -التصلب الذاتي بتركيبة 2.5% منغنيز-7% واط، مما أدى إلى زيادة سرعة القطع إلى 5 أمتار في الدقيقة. مع تطور التجارة والنقل، في عام 1870، تم بناء جسر بطول 158.5-متر على نهر المسيسيبي في الولايات المتحدة باستخدام فولاذ الكروم (1.5-2.0% كروم). بسبب الصعوبات في تصنيع المكونات، تحولت بعض الدول الصناعية لاحقًا إلى فولاذ النيكل (3.5٪ ني) لبناء جسور طويلة المدى. وفي الوقت نفسه، استخدمت بعض الدول أيضًا فولاذ النيكل في بناء السفن الحربية. مع تطور التكنولوجيا الهندسية، كان هناك طلب على سرعات دوران أسرع للآلة، وظهر الفولاذ المحمل بالكروم عالي الكربون في أوروبا الغربية في عام 1901. وفي عام 1910، تم تطوير أداة الفولاذ عالية السرعة من النوع 18W-4Cr-1V، مما أدى إلى زيادة سرعات القطع إلى 30 مترًا في الدقيقة. ومن الواضح أن ظهور وتطوير سبائك الصلب كان يتماشى مع متطلبات تنمية الإنتاجية الاجتماعية، وخاصة احتياجات تصنيع الآلات والنقل والصناعة العسكرية.
بعد عشرينيات القرن العشرين، أدى الاستخدام الواسع النطاق لصناعة الصلب بفرن القوس الكهربائي إلى خلق ظروف مواتية لإنتاج كميات كبيرة من سبائك الفولاذ. أدى تطور الصناعات الكيميائية وصناعات الطاقة إلى تعزيز التوسع في أصناف سبائك الصلب، مما أدى إلى ظهور الفولاذ المقاوم للصدأ والفولاذ المقاوم للحرارة- خلال هذه الفترة. في عام 1920، اخترع الألماني إي. مورير الفولاذ المقاوم للحمض المقاوم للصدأ من النوع 18-8-؛ في عام 1929، ظهر سلك المقاومة Fe-Cr-Al في الولايات المتحدة؛ وبحلول عام 1939، بدأت ألمانيا في استخدام الفولاذ المقاوم للحرارة الأوستنيتي-في صناعة الطاقة. منذ نهاية الحرب العالمية الثانية حتى ستينيات القرن العشرين، كان تطوير الفولاذ عالي القوة-والفولاذ-عالي القوة-مدفوعًا في المقام الأول باحتياجات صناعة الطيران وتكنولوجيا الصواريخ. ظهرت العديد من درجات الفولاذ الجديدة-القوة العالية والفائقة-القوة-، مثل الفولاذ المقاوم للصدأ -التصلب العالي-المقاوم للصدأ والعديد من أنواع الفولاذ-السبائكية العالية-المنخفضة القوة. بعد ستينيات القرن العشرين، تم اعتماد العديد من التقنيات المعدنية الجديدة، وخاصة تكرير المغرفة، على نطاق واسع. بدأت سبائك الفولاذ في التطور نحو درجة نقاء أعلى، ودقة أعلى، ومحتوى منخفض للغاية من الكربون-، مما أدى إلى ظهور درجات فولاذية جديدة مثل الفولاذ الماراجي والفولاذ المقاوم للصدأ من الحديد فائق النقاء. على المستوى الدولي، هناك الآلاف من درجات سبائك الصلب وعشرات الآلاف من المواصفات. يمثل إنتاج سبائك الصلب حوالي 10% من إجمالي إنتاج الصلب وهو مادة معدنية مهمة تستخدم على نطاق واسع في البناء الاقتصادي الوطني والدفاع.
تشمل عناصر صناعة السبائك الرئيسية في سبائك الفولاذ السيليكون والمنغنيز والكروم والنيكل والموليبدينوم والتنغستن والفاناديوم والتيتانيوم والنيوبيوم والزركونيوم والكوبالت والألومنيوم والنحاس والبورون والعناصر الأرضية النادرة. الفاناديوم، والتيتانيوم، والنيوبيوم، والزركونيوم عبارة عن عناصر كربيد قوية-تتكون في الفولاذ. مع وجود كمية كافية من الكربون والظروف المناسبة، يمكن أن تشكل الكربيدات الخاصة بها. عندما يكون الكربون ناقصًا أو تحت ظروف درجة حرارة عالية-، فإنه يدخل إلى المحلول الصلب في الحالة الذرية. المنغنيز، والكروم، والتنغستن، والموليبدينوم هي عناصر مكونة للكربيد-؛ يدخل بعضها إلى المحلول الصلب في الحالة الذرية، بينما يشكل البعض الآخر سبيكة سمنتيت بديلة. الألومنيوم والنحاس والنيكل والكوبالت والسيليكون هي عناصر غير -كربيد-وتوجد بشكل عام في المحلول الصلب في الحالة الذرية. تصنيف سبائك الصلب: يأتي سبائك الفولاذ في العديد من الأنواع، ويتم تصنيفها عادةً حسب محتوى عنصر السبائك على أنها سبائك فولاذ منخفضة- (10%)؛ حسب الجودة مثل-سبائك الفولاذ عالية الجودة وسبائك الفولاذ الخاصة؛ ومن خلال الخصائص والتطبيقات مثل سبائك الفولاذ الهيكلي، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ-المقاوم للأحماض، والفولاذ-المقاوم للتآكل، والفولاذ المقاوم للحرارة-، وسبائك الفولاذ للأدوات، والفولاذ المتدحرج، وسبائك الفولاذ الزنبركي، والفولاذ عالي الأداء (مثل الفولاذ المغناطيسي الناعم، والفولاذ ذو المغناطيس الدائم، والفولاذ-غير المغناطيسي).
إلى جانب الحديد والكربون والآثار التي لا يمكن تجنبها من السيليكون والمنغنيز والفوسفور والكبريت، يحتوي الفولاذ أيضًا على كمية معينة من عناصر صناعة السبائك. تشتمل عناصر صناعة السبائك هذه على واحد أو أكثر من السيليكون والمنغنيز والموليبدينوم والنيكل والكروم والفاناديوم والتيتانيوم والنيوبيوم والبورون والرصاص والعناصر الأرضية النادرة. ويسمى هذا النوع من الفولاذ سبائك الصلب. تختلف أنظمة سبائك الفولاذ من بلد إلى آخر اعتمادًا على ظروف الموارد والإنتاج والاستخدام. في السابق، تم تطوير أنظمة الصلب المعتمدة على النيكل- والكروم- في الخارج، بينما اكتشف بلدي أنظمة سبائك الصلب المكونة بشكل أساسي من السيليكون والمنغنيز والفاناديوم والتيتانيوم والنيوبيوم والبورون والرصاص والعناصر الأرضية النادرة. تمثل سبائك الفولاذ حوالي عشرة بالمائة من إجمالي إنتاج الفولاذ ويتم صهرها بشكل عام في الأفران الكهربائية. بناءً على تطبيقاتها، يمكن تقسيم سبائك الفولاذ إلى ثماني فئات رئيسية: سبائك الفولاذ الهيكلي، والفولاذ الزنبركي، وفولاذ التحمل، وسبائك الفولاذ للأدوات، و-فولاذ الأدوات عالي السرعة، والفولاذ المقاوم للصدأ، والفولاذ-المقاوم للحرارة وغير-المتقشر، وفولاذ السيليكون الكهربائي.
