固、液相線的溫度愈低和結(jié)晶溫區(qū)愈窄，其鑄造性能愈好。合金元素對(duì)鑄造性能的影響，主要取決于它們對(duì)Fe-Fe3C相圖的影響。另外，許多元素，如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔點(diǎn)碳化物或氧化物質(zhì)點(diǎn)，增大鋼的粘度，降低流動(dòng)性，使鑄造性能惡化。在鋼中加入合金元素后，鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會(huì)發(fā)生交互作用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對(duì)鐵碳相圖及對(duì)鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能。合金元素與鐵、碳的相互作用合金元素加入鋼中后，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化物；在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。溶于鐵中幾乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中，形成合金鐵素體或合金奧氏體，按其對(duì)α-Fe或γ-Fe的作用，可將合金元素分為擴(kuò)大奧氏體相區(qū)和縮小奧氏體相區(qū)兩大類。

熱處理特點(diǎn)這類鋼一般在熱軋空冷狀態(tài)下使用，不需要進(jìn)行專門的熱處理。使用狀態(tài)下的顯組織一般為鐵素體+索氏體。牌號(hào)首部用數(shù)字標(biāo)明碳含量。規(guī)定結(jié)構(gòu)鋼以萬分之一為單位的數(shù)字（兩位數(shù)）、工具鋼和特殊性能鋼以千分之一為單位的數(shù)字（一位數(shù)）來表示碳含量，而工具鋼的碳含量超過1%時(shí)，碳含量不標(biāo)出。在表明碳含量數(shù)字之后，用元素的化學(xué)符號(hào)表明鋼中主要合金元素，含量由其后面的數(shù)字標(biāo)明，平均含量少于1.5%時(shí)不標(biāo)數(shù)，平均含量為1.5%～2.49%、2.5%～3.49%時(shí)，相應(yīng)地標(biāo)以2、3。合金結(jié)構(gòu)鋼40Cr，平均碳含量為0.40%，主要合金元素Cr的含量在1.5%以下。合金工具鋼5CrMnMo，平均碳含量為0.5%，主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。專用鋼用其用途的漢語拼音字首來標(biāo)明。如:滾珠軸承鋼，在鋼號(hào)前標(biāo)以“G”。GCr15表示含碳量約1.0%、鉻含量約1.5%(這是一個(gè)特例，鉻含量以千分之一為單位的數(shù)字表示)的滾珠軸承鋼。Y40Mn，表示碳含量為0.4%、錳含量少于1.5%的易切削鋼等等。對(duì)于高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，則在鋼的末尾加“A”字表明，例如20Cr2Ni4。

合金鋼的編號(hào)回火穩(wěn)定性差由于回火穩(wěn)定性差，碳鋼在進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理時(shí)，為了保證較高的強(qiáng)度需采用較低的回火溫度，這樣鋼的韌性就偏低；為了保證較好的韌性，采用高的回火溫度時(shí)強(qiáng)度又偏低，所以碳鋼的綜合機(jī)械性能水平不高。
鋼種及牌號(hào)40Cr低淬透性調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為30mm～40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。35CrMo中淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為40mm～60mm，加入鉬不僅可提高淬透性，而且可防止第二類回火脆性。40CrNiMo高淬透性合金調(diào)質(zhì)鋼：這類鋼的油淬臨界直徑為60mm-100mm，多半是鉻鎳鋼。鉻鎳鋼中加入適當(dāng)?shù)你f，不但具有好的淬透性，還可第二類回火脆性。熱處理和組織性能合金調(diào)質(zhì)鋼的終熱處理是淬火加高溫回火（調(diào)質(zhì)處理）。