S rozvojem vědy a techniky a průmyslu byly kladeny vyšší požadavky na materiály, jako je vyšší pevnost, odolnost vůči vysoké teplotě, vysokému tlaku, nízké teplotě, odolnost proti korozi, opotřebení a další speciální fyzikální a chemické vlastnosti. Uhlíková ocel již nemůže plně splňovat požadavky. Výkon uhlíkové oceli má především tyto nedostatky:
(1) Obecně platí, že maximální průměr kalení uhlíkové oceli kalené vodou je pouze 10 mm-20 mm kvůli nízké prokalitelnosti.
(2) Pevnost a mez kluzu jsou relativně nízké. Například σ s běžné uhlíkové oceli oceli Q235 je 235 MPa, zatímco σ s nízkolegované konstrukční oceli 16Mn je vyšší než 360 MPa. σ s/σ b oceli 40 je pouze 0,43, mnohem nižší než.
(3) Špatná stabilita při popouštění: Kvůli špatné stabilitě při popouštění vyžaduje uhlíková ocel nižší popouštěcí teplotu, aby byla zajištěna vyšší pevnost během zpracování kalením a popouštěním, což má za následek nižší houževnatost oceli; Aby byla zajištěna dobrá houževnatost, je pevnost při použití vysoké popouštěcí teploty nízká, takže komplexní úroveň mechanického výkonu uhlíkové oceli není vysoká.
(4) Uhlíková ocel má často špatnou odolnost proti oxidaci, odolnost proti korozi, tepelnou odolnost, odolnost proti nízkým teplotám, odolnost proti opotřebení a speciální elektromagnetické vlastnosti, které nemohou splnit požadavky na speciální výkon.