钢，是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化，其中含有少量锰、磷、硅、硫等元素、含碳量低于1.7%的钢称为碳素钢;在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如:锰、镍、钒等等。强度和塑性的同时提升是钢铁材料领域长期以来存在的重大理论难题，也是从基础研究到技术创新和应用实践的瓶颈。突破金属材料性能极限是近年来材料领域研究的热点与难点。