合金鋼就是在鋼中除了鐵、碳以外,加入其它的合金元素,就叫合金鋼。加入的可以是金屬元素,也可以是非金屬元素,例如:Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr、Co、Al、Cu、B及稀土元素等。其中V、Ti、Nb、Zr等在鋼中是強碳化物形成元素，只要有足夠多的碳，在適當條件下就能形成各自的碳化物，當缺碳或在高溫條件下則以原子狀態進入固溶體；Mn、Cr、W、Mo等為碳化物形成元素，其中一部分形成以原子狀態進入固溶體，另一部分形成置換式合金滲碳體；Al、Cu、Ni、Co、Si等是不形成碳化物元素，一般以原子狀態存在于固溶體中。合金元素對鋼的組織和性能有很大的影響，其主要作用是：強化鐵素體，形成合金碳化物，細化晶粒，提高鋼的淬透性和回火穩定性。
合金鋼按用途不同可分為：合金結構鋼，用于制造機械零件和工程結構的鋼；合金工具鋼，用于制造各種工具的鋼；特殊性能鋼，具有某種特殊物理、化學性能的鋼。按合金元素總含量的不同分類可分為：低合金鋼，合金元素總含量小于5%；（中）合金鋼，合金元素總含量為5～10%；高合金鋼，合金元素總含量大于10%。合金鋼主要用在耐磨、耐腐蝕、耐高溫、耐低溫、無磁性等要求的場合。
合金鋼牌號含義是這樣的：合金結構鋼的牌號，它是采用兩位數字的含碳量（質量分數）＋元素符號（或漢字）＋數字表示。前面兩位數字表示鋼的平均含碳量（質量分數）的萬分數；元素符號（或漢字）表明鋼中含有的主要合金元素，后面的數字表示該元素的百分數含量。合金工具鋼的牌號，它與合金結構鋼相似，不同的是它用一位數字表示平均含碳量（質量分數）的千分數，但當其平均含碳量（質量分數）大于1%時，則含碳量（質量分數）不標出；合金元素的表示方法與合金結構鋼相同。特殊性能鋼的牌號，它與合金工具鋼的表示方法相同。合金鋼到底用在哪里呢？具體地說是這樣的：
合金結構鋼
低合金結構鋼，即在碳素結構鋼的基礎上，加入少量合金元素的工程用鋼。它包括低合金高強度結構鋼，這類鋼比相同含碳量的碳素結構鋼的強度要高得多，具有良好的塑性、韌性、耐蝕性、焊接性等，廣泛用于制造橋梁、船舶、車輛、鍋爐、壓力容器、起重機械等鋼結構件，如：09MnV、18Nb、12MnSiCu等。低合金耐蝕鋼，它具有良好的焊接性和耐大氣腐蝕性，適用于橋梁、建筑、及其它有耐腐蝕要求的結構件，如：10MoVNiTi、40MnMoNb、Cr4AlMo等。低合金專業用鋼，它具有專業用途，根據使用性能的要求可對各類鋼的化學成分作相應的調整；如低合金鋼筋鋼（20MnSi）、鐵道用低合金鋼（09CuPRE)、礦用低合金鋼（20MnVK)等。
還有合金滲碳鋼，它滲碳后淬火＋低溫回火，使零件獲得表面具有高硬度高耐磨性，而其內部具有足夠的塑性和韌性，主要用來制造既有優良的耐磨性和耐疲勞性，又能承受沖擊載荷的零件，如：20CrMoTi、20CrNi4、20Cr等。合金調質鋼，合金鋼經調質（淬火＋高溫回火），具有綜合的力學性能，既有很高的強度，又有很好的塑性和韌性，主要用來制造一些受力復雜的重要零件，如：40Cr、35CrMo、38CrMoAl等。合金彈簧鋼，它具有高的強度和高的疲勞極限，并有足夠的塑性和韌性；主要用來制造各種機器和儀表中的彈性零件，這些零件利用彈性變形吸收能量以減緩振動和沖擊，或依靠彈性儲存能量以起驅動作用，如：60Si2Mn等。滾動軸承鋼，它具有高的硬度和耐磨性，高的彈性極限和接觸疲勞強度，足夠的塑性和一定的耐蝕性。主要用來制造各種軸承的內外圈及滾動體，也可用來制造各種工具和耐磨零件，如：GCr15等。
合金工具鋼
合金工具鋼主要包括合金刃具鋼、合金模具鋼和合金量具鋼。
合金刃具鋼，其包括低合金刃具鋼：它是在碳素工具鋼的基礎上加入少量合金元素的鋼。如：9SiCr具有較高的淬透性和回火穩定性，碳化物細小均勻，熱穩定性可達300℃，適用于制作刀刃細薄的低速切削刀具；又如：CrWMn具有很高的硬度和耐磨性，熱處理后變形小，主要用來制造較精密的低速刀具。再如：W18Cr4V(高速鋼）具有高熱硬性、高耐磨性和足夠的強度，熱硬性可達600℃，切削時能保持長期刃口鋒利，常用于制造切削速度較高的刀具和形狀復雜、載荷較大的成型刀具；還可用于制造冷擠模及某些耐磨零件。
合金模具鋼，其主要有冷作模具鋼和熱作模具鋼。冷作模具鋼具有高的硬度和耐磨性有一定的韌性和抗疲勞性，主要用于制造金屬在冷態下變形的模具，在工作中要承受很大的壓力、彎曲力、沖擊載荷和摩擦，如：NAK55等。熱作模具鋼具有高的熱強性和熱硬性，高溫耐磨性和高得抗氧化性，有高的抗熱疲勞性和導熱性，主要用來制造使金屬在高溫下成形的模具，如：HDM5等。
合金量具鋼，其工作部分一般要求高硬度、高耐磨性、高尺寸穩定性和足夠的韌性；制造量具沒有專用的鋼種，通常用碳素工具鋼、滾動軸承鋼和合金工具鋼來制造，如：T10A、60Mn、40Cr13等。
特殊性能鋼
不銹鋼，在大氣和腐蝕介質中使用的一種有良好耐腐蝕性的鋼。鉻不銹鋼，常指Cr13型不銹鋼，具有良好的抗大氣、海水、蒸汽等介質腐蝕的能力，塑性和韌性很好，適用于制造在弱腐蝕條件下工作且要求有一定強度的鋼。鉻鎳不銹鋼熱處理后顯單相奧氏體組織，耐蝕性、塑性和韌性均比鉻不銹鋼好，主要用于制造強腐蝕介質中工作的零件，如Cr18Ni9等。
耐熱鋼，它是在高溫下具具有高的抗氧化性能和較高強度的鋼?？寡趸?，是在高溫下有較好的抗氧化能力，并具有一定強度的鋼。主要用于制造長期在高溫下工作但強度要求不高的零件，如：1Cr6Si2Mo等。熱強鋼，是在高溫下具有良好的抗氧化能力并具有較高高溫強度的鋼，用于制造在高溫下工作且承受沖擊載荷的零件，如：14Cr1MoR、12Cr2MnR等。
