合金鋼的主要合金元素有硅、錳、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、鈮、鋯、鈷、鋁、銅、硼、稀土等。
其中釩、鈦、鈮、鋯等在鋼中是強碳化物形成元素，只要有足夠的碳，在適當(dāng)條件下，就能形成各自的碳化物，當(dāng)缺碳或在高溫條件下，則以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中；錳、鉻、鎢、鉬為碳化物形成元素，其中一部分以原子狀態(tài)進(jìn)入固溶體中，另一部分形成置換式合金滲碳體；鋁、銅、鎳、鈷、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子狀態(tài)存在于固溶體中。
作用
合金結(jié)構(gòu)鋼圓鋼
1、碳（C）：鋼中含碳量增加，屈服點和抗拉強度升高，但塑性和沖擊性降低，當(dāng)碳含量超過0.23%時，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外，碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2、硅（Si）：在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，所以鎮(zhèn)靜鋼含有0.15－0.30%的硅。如果鋼中含硅量超過0.50-0.60%硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，故廣泛用于作彈簧鋼。在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中加入1.0－1.2%的硅，強度可提高15－20%。硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可制造耐熱鋼。含硅1－4%的低碳鋼，具有極高的導(dǎo)磁率，用于電器工業(yè)做矽鋼片。硅量增加，會降低鋼的焊接性能。
據(jù)世界鋼鐵協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年9月，全球64個納入世界鋼鐵協(xié)會統(tǒng)計和地區(qū)的粗鋼產(chǎn)量為1.444億噸，同比下降8.9%。具體來看，9月份，中國粗鋼產(chǎn)量為7380萬噸，同比下降21.2%；印度粗鋼產(chǎn)量為950萬噸，同比提高7.2%；日本粗鋼產(chǎn)量為810萬噸，同比提高25.6%；美國粗鋼產(chǎn)量為730萬噸，同比提高22.0%；俄羅斯粗鋼預(yù)估產(chǎn)量為590萬噸，同比下降2.2%；韓國粗鋼產(chǎn)量為550萬噸，同比下降5.0%；德國粗鋼產(chǎn)量為330萬噸，同比提高10.7%；土耳其粗鋼產(chǎn)量為330萬噸，同比提高2.4%；巴西粗鋼產(chǎn)量為310萬噸，同比提高15.3%；伊朗粗鋼預(yù)估產(chǎn)量為130萬噸，同比下降51.4%。從數(shù)據(jù)看，9月份，中國、伊朗粗鋼產(chǎn)量明顯下降，俄羅斯、韓國小幅下降，其他主要產(chǎn)鋼國粗鋼產(chǎn)量則有不同比例的增長。圓鋼生產(chǎn)廠家。據(jù)世界鋼鐵協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2021年9月，全球64個納入世界鋼鐵協(xié)會統(tǒng)計和地區(qū)的粗鋼產(chǎn)量為1.444億噸，同比下降8.9%。具體來看，9月份，中國粗鋼產(chǎn)量為7380萬噸，同比下降21.2%；印度粗鋼產(chǎn)量為950萬噸，同比提高7.2%；日本粗鋼產(chǎn)量為810萬噸，同比提高25.6%；美國粗鋼產(chǎn)量為730萬噸，同比提高22.0%；俄羅斯粗鋼預(yù)估產(chǎn)量為590萬噸，同比下降2.2%；韓國粗鋼產(chǎn)量為550萬噸，同比下降5.0%；德國粗鋼產(chǎn)量為330萬噸，同比提高10.7%；土耳其粗鋼產(chǎn)量為330萬噸，同比提高2.4%；巴西粗鋼產(chǎn)量為310萬噸，同比提高15.3%；伊朗粗鋼預(yù)估產(chǎn)量為130萬噸，同比下降51.4%。
鋼的性能取決于圓鋼的相組成，相的成分和結(jié)構(gòu)，各種相在鋼中所占的體積組分和彼此相對的分布狀態(tài)。合金元素是通過影響上述因素而起作用的。對鋼的相變點的影響 主要是改變鋼中相變點的位置，大致可以歸納為以下三個方面：
①改變相變點溫度。一般來說，擴大γ相(奧氏體)區(qū)的元素，如錳、鎳、碳、氮、銅、鋅等使A3點溫度降低A4點溫度升高;相反縮小γ相區(qū)的元素，如鋯、硼、硅、磷、鈦、釩、鉬、鎢、鈮等則使A3點溫度升高，A4點溫度降低。惟有鈷使A3和A4點溫度均升高。鉻的作用比較特殊含鉻量小于7%時使A3點溫度降低大于7%時則使A3點溫度提高。
②改變共析點S的位置。縮小γ相區(qū)的元素，均使共析點S溫度升高；擴大γ相區(qū)的元素則相反。此外幾乎所有合金元素均降低共析點S的含碳量，使S點向左移。不過碳化物形成元素如釩、鈦、鈮等（也包括鎢、鉬），在含量高至一定限度以后則使S點向右移。
③改變γ相區(qū)的形狀、大小和位置。這種影響較為復(fù)雜，一般在合金元素含量較高時，能使之發(fā)生顯著改變。例如鎳或錳含量高時，可使γ相區(qū)擴展至室溫以下，使鋼成為單相的奧氏體組織；而硅或鉻含量高時，則可使γ相區(qū)縮得很小甚至完全消失，使鋼在任何溫度下都是鐵素體組織。 
滾動軸承圓鋼
1、性能特點 要求具有很高的強度和硬度、很高的彈性極限和接觸疲勞強度，足夠的韌性和淬透性，很高的耐磨性，而且還應(yīng)有一定的抗腐蝕能力。
2、化學(xué)成分特點 高碳（0.95%
3、熱處理特點 預(yù)先熱處理為球化退火，終熱處理為淬火+低溫回火。生產(chǎn)工藝如下：軋制、鍛造、球化退火、機械加工、淬火加低溫回火、磨削加工、成品金相組織為：回M+粒狀碳化物+少量A殘
4、常用鋼種 GCr15、GCr15SiMn（注意Cr的含量、C的含量）。
工具圓鋼
合金刃具鋼
刃具鋼應(yīng)具有下列性能要求：
（1）高硬度（60HRC以上）
（2）高的耐磨性
（3）高的熱硬性（紅硬性）
（4）具有一定的強度、韌性和塑性
（一）低合金刃具鋼
1、化學(xué)成分特點 高的含碳量（0.75~1.5%)；為了提高淬透性和回火穩(wěn)定性，加入Cr、Mn、Si、V、W等合金元素；
2、熱處理特點 預(yù)處理為球化退火，終熱處理為淬火+低溫回火。
3、常用鋼種 9SiCr、9Mn2V9SiCr鋼圓板牙淬火回火工藝，如圖2所示：
圖2 title
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（二）高速鋼
1、化學(xué)成分特點
①高C：0.7 %～1.5 %；
②加入Cr提高淬透性；
③加入W、Mo提高熱硬性；
④加入V提高耐磨性。
2、熱處理特點 退火+1270℃淬火+560℃～ 580℃回火（三次）。
3、典型鋼種 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2W18Cr4V 鋼盤形銑刀淬火回火工藝曲線。
