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每种钢都是合金，但并非所有钢都称为“合金钢”。的钢是与碳（C ）合金化的铁（Fe）（取决于类型，大约为0.1％至1％）。但是，术语“合金钢”是标准术语，是指除碳以外还刻意添加其他合金元素的钢。常见合金包括锰（常见的一种）、镍、铬、钼、钒、硅和硼。较不常见的合金包括铝、钴、铜、、铌、钛、钨、锡、锌、铅和锆。

合金钢合金元素在钢中的作用

磷（p）：在一般情况下，磷是钢中***元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，钢要求更低些。

钼(mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。结构钢中加入钼，能提高机械性能。 还可以***合金钢由于火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。

合金钢的主要合金元素有硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒、钛、铌、锆、钴、铝、铜、硼、稀土等。

合金钢的回火稳定性比碳素钢好，这是由于合金元素在回火时阻碍了钢中原子的扩散，因而在同样温度下，起到延迟马氏体分解和抗回火软化的作用。碳化物形成元素，对回火软化的延迟作用特别显著。钴和硅虽属不形成碳化物元素，但它们对渗碳体晶核的形成和长大，有强烈的延迟作用，因此，也有延迟回火软化的作用。