低合金超高强度钢由于合金元素含量较低、成本低廉,从而得到广泛应用,目前通过实验对低合金超高强度钢力学性能的优化主要采用“加料炒菜式”的方法,而应用计算从电子层次分析合金元素对低合金超高强度钢的强化机制,能够从一定程度上降低实验的盲目性。本文应用“固体与分子经验电子理论”(EET)从价电子层次分析合金元素对低合金超高强度钢力学性能的影响,通过应用EET计算300M、4340、D6AC三种低合金超高强度钢的力学性能,计算结果与实验值误差不超过10%,说明了EET计算的可行性。应用EET理论计算了低合金超高强度钢中各组织特征相以及相界面含有不同合金元素时的各结构单元的价电子结构参数,从而从电子层次分析了碳元素及合金元素对低合金超高强度钢的强化机理。结果表明,随C含量增加使各含C结构单元的共价键增强和各相界面的界面电子密度差增大,从而对基体产生进一步强化;含Mo、Cr和Ni元素的各结构单元的n’_A和相界面(除α’-Fe/α’-Fe-C-Mo)的△ρ’较大,对低合金超高强度钢的强化效果较好,其中含Mo元素结构单元的n’_A和△ρ’最大,Ni元素较Mo、Cr元素能更有效地提高钢的抗冲击性能;含Mn元素和Cu元素的结构单元的回火相变温度较低,回火后能有效地提高钢的伸长率;但Cu元素对冲击功的提高比Mn元素较小,可以用Mn元素代替Cu元素;相对于其他合金元素a’-Fe-C-Si和a’-Fe-C-V的最强健键能较大,因此,Si和V能够提高低合金超高强度钢的回火稳定性。