Основную часть конструкционных материалов составляют металлические, керамические, полимерные и композиционные. Выбор для их применения в конструкциях определяется соотношением между прочностью и пластичностью. Металлические материалы обладают наилучшим таким соотношением [1]. Керамические и полимерные материалы менее пластичны, нежели металлические, а композиционные по указанным характеристикам занимают промежуточное положение между керамическими и металлическими материалами. Оптимальное соотношение между прочностью и пластичностью металлических материалов определило их превалирующую долю в общем объеме конструкционных материалов, которая превышает 90%. Мировое производство стали непрерывно возрастало и к концу XX в. достигло 800 млн. т в год [2]. Некоторое замедление темпов роста в значительной мере связано с удовлетворением потребности за счет повышения качества сталей (табл. 1). К настоящему времени в России разработано и используется около 2000 марок сталей и выпускается более 15 млн. вариантов исполнения металлопродукции, включающих металлы массового назначения (стали, алюминиевые сплавы, титановые сплавы и др.), высокопрочные стали и сплавы, жаропрочные сплавы, хладостойкие стали, коррозионностойкие стали и сплавы, износостойкие стали, радиационностойкие стали и сплавы, литейные чугуны и др.