综合各种合金元素对于碳钢的影响，而选择添加合金元素时必须考虑元素特性及应用场合的需要，适材适所才是最重要的，如果不暸解特性贸然选择，不但可能增加成本，效果也可能适得其反。
1-1-2 合金钢的分类
合金钢因其添加元素和量的不同而特性迥异，就用途来区分，合金钢大致可以分为一般构造用合金钢和特殊钢。构造用合金钢是使用于普通机械的构成组件或土木建筑等构造，普遍来说其合金量较低，而特殊钢大多是使用在需要高温硬度、耐蚀、耐热、磁性等特别的场合，大多是属于高合金量，如表1所示。
(一)构造用合金钢：
(a)非热处理型：大致是低合金量，包括高强度低合金钢及易切钢。
(b)热处理型：大致是中合金量，含合金总量稍高，约在1.5%~5.5%
之间，经热处理后可以大幅提高强度，通常用于不需焊接场合的
强韧机件，称为热处理用中合金钢(或强韧钢) 。
(c)表面硬化钢
(二)特殊钢：
(a)合金工具钢：
(b)耐蚀钢：
(c)其它用途特殊钢：包括耐热钢、轴承钢、弹簧钢、电气用钢、磁
石钢、超高强度钢等。
表1 合金钢的用途
分 类 钢 种 主要合金 用 途
构造用合金钢 高强度低合金钢 低Mn、低Si-Mn 汽车车身、构造用机件、船体
热处理用中合金钢(强韧钢) Ni、Cr、Ni-Cr、Cr-Mo、Ni-Cr-Mo 曲柄轴、螺栓、齿轮、大型轴
表面硬化钢 渗 碳 钢 Ni、Ni-Cr、Cr-Mo、Ni-Cr-Mo 齿轮、汽车工业变速箱、差速器
氮 化 钢 Al-Cr、Al-Cr-Mo、Al-Cr-Mo-Ni、 汽缸套、车床主轴、铣床零件
特 殊 钢 工具钢 切削用钢 W、Cr-W、Cr-Mn 牙攻、车刀、铣刀
耐冲击用钢 Cr-W、Cr-W-V 冲头、铆钉具
耐磨用钢 高C-高Cr、Cr-W、Cr-Mo-V 号规、拉线模、整缘模具
热加工用钢 Mn、Cr-W-V、Ni-Cr-Mo、Mn-Cr 热辊轧模、压铸模
耐蚀钢 不 锈 钢 Cr、Cr-Ni 餐具、外科刀具
耐 酸 钢 Ni、Cr-Ni、高Si 化学工业
耐热钢 Cr、Cr-Ni、Si-Cr、Cr-Al 进气阀、排气阀、轮机叶片
弹簧钢 Si-Mn、Si-Cr、Cr-V 车辆、钟表及各式弹簧
轴承钢 高C高Cr、高C-Cr-Mn 球轴承、滚轴承等非摩擦式轴承
电气用钢 非磁性钢(避磁钢) Ni、Cr-Ni、Cr-Mn 输配线支撑、罗盘外壳
磁性钢 Si(硅钢) 变压器铁心
磁石钢 Cr、W、Cr-W-Co 永久磁铁
超高强度钢 高Ni、Cr-Ni-Mo、Ni-Co 钢梁、飞机骨架
1-2构造用合金钢
构造用合金钢是指使用在构成机械的零件或建筑土木等各项工程结构上的钢料，例如：大型机械轴、压力容器、高层建筑、桥梁钢架或高强度螺栓、齿轮等。这些场合所需要的材料特性为：较高的抗拉强度、伸长率、冲击值、疲劳限度等，同时也需要具备良好的铸造、锻制、切削或焊接的能力，以符合应用上的需要。
实用上，构造用合金钢由于使用的场合不同，一般区分为非热处理型和热处理型两类，前者大多是属于低含碳量和低合金量，构成之后也无法再实施热处理，大多用于车架或车箱、火车及船体，它包括高强度低合金钢、易切钢等。后者多属于热处理用中合金钢，大多用于机械组件例如：曲柄轴、高强度螺栓等，其中加入合金元素，主要是可以增进钢的硬化能及降低质量效果，而经由热处理则可以得到更强韧的机械性质，这类钢料包括镍钢、铬钢、镍铬钢、铬钼钢、镍铬钼钢等。
1-2-1高强度合金钢(HSLA Steel)
高强度低合金钢主要是替代在构造上使用的低碳钢，由于工程结构上使用的钢料大多需要焊接，如果使用高碳钢，容易使焊道在焊接冷却时产生淬火脆化的麻田散铁组织，因此为避免材料因热影响而转劣，必须使用较低含碳量但强度较高的材料，高强度低合金钢就是一此要求而发展出来。
这种钢料是将少量特殊元素固溶在钢中，尤其是在低碳钢中占绝大部分的肥粒铁基地，使之强化而改变钢的机械性质，增进其机械强度。由于大型结构物焊接完成之后都难以热处理，所以在正常化或是轧延状态就要有高强度，也就是以固溶的方式在制造材料时就已完成强化。
高强度低合金钢的种类很多，一般抗拉强度必须在50kg/mm2以上，高强度低合金钢的分类通常是以机械性质如：抗拉强度、降伏强度、延伸率等区分，而不是以成份来区分。添加的元素为以Mn、Si、Nb、V、N影响较大，Co、Cr的影响较小。高强度低合金钢由于强度高出普通碳钢甚多，因此对于同样的负荷而言，可以使用较小的断面，因而整体重量也可以减轻。
使HSLA钢之强度增强的方法，除了加入少量的合金元素，在轧钢厂中经由特殊的轧延及冷却过程中也可以加入。具备良好加工成形性的HSLA钢除了特有的合金元素外，另外还加入有稀土金属元素，例如：Ce、Nb、La等，此外，如: Co、V、 Ti也有效果。制程方面，也可由降低加工硬化的速度或降低对应变速度、微化晶粒等来改进加工成形性。
加工成形性的需求，主要是为了适应诸如：汽车、船舶等结构成形的需要。早期HSLA钢在耐蚀性表现甚佳，但是为了改善加工成形性，因而必须牺牲一些防蚀能力，以换取较佳的成形性，又由于HSLA 钢所做成的机件比由普通碳钢所做成的机件更薄，因此一旦生锈，氧化的锈层会使HSLA钢能承受荷重的断面大受影响。因此需加入像Cu 等能改进大气耐蚀性的元素进行，但由于会增加成本，因此后来的作法，是在HSLA钢之表面镀锌或其它防锈的表面处理，以增加其耐蚀性。
HSLA钢在汽车工业的应用上，它不但可以取代传统的普通低碳钢，也更可以使用较薄的断面而不致于降低强度、耐蚀性及抗拉强度，目前小汽车所使用的高张力钢板就属于HSLA钢，其厚度约在0.6mm或更厚。其它如：货车、营建机械和其它重吨位车辆皆可使用HSLA钢的薄板或厚板来做车架或车体构件。用于这些用途的HSLA之钢板原大致为1.5mm或更厚。构造用HSLA钢，且可用于沿海之钻油机、电力输送机、火车及船体。
1-2-2易切钢(Free-machining steel)
易切钢是为了改善切削性和切削加工表面而发展的一种钢料，主要使用于在强度较低的小型零件。由于经济及迅速切削的需求，加上自动切削机械的发展，因此在不特别要求强度的小型零件，就可以采用此种钢来制造。
改善钢切削性的方法有：在钢中加入合金元素，以弛力退火减少残留应力或调整显微组织的性质等，而易切钢主要就是在钢中添加磷、硫、铅等合金元素的方法。加硫0.1~0.25%的易切钢称为硫易切钢，加铅0.1~0.3%的易切钢称为铅易切钢。 文 / 3d3d_06
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