合金元素在钢中的作用.docx

1、钢的分类1.1一般分类碳钢也叫碳素钢，含炭量WC小于般的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、镒、硫、磷按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。碳素结构钢又分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种按含碳量可以把碳钢分为低碳钢(WC0.25%),中碳钢(WC0.25%0.6%)和高碳钢(WOO06%)o合金钢种类很多，通常按合金元素含量多少分为低合金钢(含量<5%),中合金钢(含量5%10%),高合金钢(含量>10%)；按质量分为优质合金钢、特质合金钢；按特性和用途又分为合金结构钢、不锈钢、耐酸钢、耐磨钢、耐热钢、合金工具钢、滚动轴承钢、合金弹簧钢和特殊性能钢(如软磁钢、永磁钢、无磁钢)等。2、钢中合金元素分类2.1 根据各种元素在钢中形成碳化物的倾向，可分为三类：强碳化物形成元素，如机、钛、锯、错等。这类元素只要有足够的碳，在适当的条件下，就形成各自的碳化物;仅在缺碳或高温的条件下,才以原子状态进入固溶体中。碳化物形成元素，如铳、格、鸽、钳等。这类元素一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体,如(Fe,Mn)3C、(Fe,Cr)3C等,如果含量超过一定限度(除锦以外)，又将形成各自的碳化物,如(Fe,Cr)7C3.(Fe,W)6C等。不形成碳化物元素，如硅、铝、铜、银、钻等。这类元素一般以原子状态存在于奥氏体、铁素体等固溶体中。合金元素中一些比较活泼的元素，如铝、镒、硅、钛、错等，极易和钢中的氧和氮化合，形成稳定的氧化物和氮化物，一般以夹杂物的形态存在于钢中。铳、错等元素也和硫形成硫化物夹杂。钢中含有足够数量的银、钛、铝、钳等元素时能形成不同类型的金属间化合物。有的合金元素如铜、铅等，如果含量超过它在钢中的溶解度，则以较纯的金属相存在。2.2 钢中主要合金元素主要合金元素有硅、镒、铭、银、钳、鸨、帆、钛、银、倍、钻、铝、铜、硼、稀土等。其中车凡、钛、锯、错等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够的碳，在适当条件下，就能形成各自的碳化物，当缺碳或在高温条件下，则以原子状态进入固溶体中；镒、格、鸽、钳为碳化物形成元素，其中一部分以原子状态进入固溶体中，另一部分形成置换式合金渗碳体；铝、铜、银、钻、硅等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中。现分别说明它们在钢中的作用。碳（C）：是对钢的性能影响最大的基本元素，是决定钢力学性能的主要因素。不同的碳含量依据钢中杂质元素含量和轧后冷却条件的不同对于钢的性能影响是不同的。一般说来，随着钢中碳含量的增加，屈服点和抗拉强度升高，碳钢在热轧状态下的硬度直线上升，塑性和韧性降低。在亚共析范围内（碳含量小于0.80%时），碳对抗拉强度的影响是，随着碳含量增加，抗拉强度不断提高；超过共析范围后（当碳含量大于0.80%时），抗拉强度随碳含量的增加减缓，最后发展到随碳含量的增加抗拉强度降低。另外，含碳量增加时碳钢的耐蚀性降低，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；同时碳也使碳钢的焊接性能变坏，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20乐碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性使冷加工（冲压、垃拔）性能变坏。扩大以相区,但因渗碳体的形成,不能无限互溶。在以及铁中的最大溶解度为0.02%和2.ll%o硅（Si）在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以在沸腾钢中，含硅量很低，镇静钢含有0.15-0.30%的硅，如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。硅能增大钢液的流动性。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。硅和铝、鸽、铝等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。硅的质量分数为15%20%的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层Si02薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。含硅14%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅能固溶于铁素体和奥氏体中，能提高钢的硬度和强度。在普通碳钢中硅含量不超过0.40%,这时对力学性能影响不大。当硅含量继续增加时，钢的强度指标，特别是屈服点有明显提高，在调质结构钢中加入1.01.2%的硅，强度可提高15-20%,但塑性及韧性降低，伸长率下降，钢的面缩率和冲击韧性显著降低。硅能显著提高钢的弹性极限、屈服强度和屈服比以及疲劳强度和疲劳比等。此外，硅还能提高钢的脆性转变温度，因而在低温用钢中应控制它的含量。硅量增加，会降低钢的焊接性能。缩小相区,形成Y相圈;在铁以及Y铁中的最大溶解度分别为18.5%和2.15%不形成碳化物。为常用脱氧剂，对铁素体的固溶强化作用仅次于磷，提高钢的电阻率，降低磁滞损耗，对磁导率也有所改善，为硅钢片的主要合金化元素。提高钢的淬透性和抗回火性，对钢的综合力学性能，特别是弹性极限有利。还可以增强钢在自然条件下的耐腐蚀性。为弹簧钢和低合金高强度钢中常用的合金元素，含量较高时，对钢的焊接性不利，因焊接时飞溅严重，有损焊缝质量，并易导致冷脆，对中高碳钢回火时易产生石墨化。锦(Mn)在炼钢过程中，钵是良好的脱氧剂和脱硫剂，镒作为脱氧除硫的元素加入到钢中的。对于镇静钢来说，锦可以提高硅和铝的脱氧效果，可以同硫形成硫化钵，相当程度上降低硫在钢中的危害。镒对碳钢的力学性能有良好的影响，它能提高钢热轧后的硬度和强度，原因是钱溶入铁索体中引起固溶强化。因此，精炼过程中要按照技术要求严格稳定控制各炉次的锦含量。在一般碳钢中，镒含量在0.70%以下，对钢的性能影响不大，量加入在0.70%以上时就算“镒钢”，锦含量增加到1%2%时，可使强度提高、塑性降低。在耐热钢中镒还可提高钢的高温强度，作用与银相似。钵对钢的高温瞬时强度虽有所提高，但对持久强度和蠕变强度没有什么显著的作用。提高钢的淬性，改善钢的热加工性能。含锦H14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。钱对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。镒钢的主要缺点是，含锌较高时，有较明显的回火脆性现象；锦有促进晶粒长大的作用，因此镒钢对过热较敏感，在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如铝、机、钛等来克服：当锦的质量分数超过1%时，会使钢的焊接性能变坏，锦会使钢的耐锈蚀性能降低。扩大相区，形成无限固溶体，对铁素体及A均有较强的固溶强化作用，为弱碳化物形成元素，进入渗碳体代替部分铁原子，形成合金渗碳体。与硫形成熔点较高的硫化锦，可防止因硫化亚铁而导致的热脆现象。降低钢的下临界点，增加A冷却时的过冷度，细化珠光体组织以改善其机械性能，为低合金钢的重要合金化元素之一，并为无银及少银A钢的主要A化元素。提高钢的淬透性的作用强，但有增加晶粒粗化和回火脆性的不利倾向。磷(P)它来源于矿石和生铁等炼钢原料。一般来说，磷是钢中的有害元素。因此通常要求钢中含磷量小于0.045幅优质钢要求更低些。它使焊接性能变坏；特别是使钢的脆性转折温度急剧上升，即提高钢的冷脆性(低温变脆)，使冷弯性能变坏，磷能提高钢的强度，但降低塑性和韧性；由于磷的有害影响，同时考虑到磷有较大的偏析，因而对其含量要严格的控制。但是在含碳量比较低的钢种中，磷的冷脆危害比较小。在这种情况下，可以用磷来提高钢的强度，如生产的高强度IF钢就需要加入磷。另外，在适当的情况下，还利用磷的其他一些有益作用，如增加钢的抗大气腐蚀能力，如集装箱用钢；提高磁性，如电工硅钢；改善钢材的易切削加工性，减少热轧薄板的粘结等。硫(三)他主要来自于炼铁、炼钢时加入的原材料和燃烧产物，二氧化硫。一般来说,硫是有害元素，硫最大的为危害是引起钢在热加工时开裂，即产生所谓的热脆，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.055%,优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20%的硫，能提高钢材的切削加工性，通常称易切削钢，这是硫的有益作用。铝(Al)铝是钢中常用的脱氧剂。用作炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08A1钢。抑制低碳钢的时效，改善钢在低温时的韧性，特别是降低了钢的脆性转变温度；提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究；4%AI即可改变氧化皮的结构，加入6%A1可使钢在980C以下具有抗氧化性。当铝和铝配合并用时，其抗氧化性能有更大的提高。例如，含铁50%55%、倍30%35%、铝10%15%的合金，在1400C高温时，仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用，常把铝作为合金元素加入耐热钢中。铝与铭、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。此外，铝还能提高对硫化氢和V2O5的抗腐蚀性。缺点：脱氧时如用铝量过多，将促进钢的石墨化倾向。当含铝较高时.其高温强度和韧性较低。是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。铭（Cr）在结构钢和工具钢中，铭能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。铭又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。在钢中的作用：（1）铭可提高钢的强度和硬度。（2）铝可提高钢的高温机械性能。（3）使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性（4）阻止石墨化（5）提高淬透性。缺点：铭是显著提高钢的脆性转变温度铭能促进钢的回火脆性。银（Ni）银能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。银对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。但由于银是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用银铭钢。在钢中的作用（1）可提高钢的强度而不显著降低其韧性。（2）银可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。（3）改善钢的加工性和可焊性。（4）银可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。.（Mo）钳对铁素体有固溶强化的作用，同时也提高碳化物的稳定性，因此对钢的强度产生有利的影响。结构钢中加入钳，能提高机械性能。还可以抑制合金钢由于回火而引起的脆性。在工具钢中可提高红性。在冷冲模具钢中加入铝能改善韧性。在热锻模具钢中加入钳能使锻模保持比较稳定的硬度。在调质钢中加入0.20%0.30%的钳，不仅可以提高钢的淬透性，从而提高钢的强度和延展性，而且可以减轻或消除因其他合金元素导致的回火脆性而大大有利于提高钢的冲击韧性。钳是提高钢热强性最有效的合金元素之一，还能强烈地提高钢中铁素体对蠕变的抗力。铝能使钢的晶粒细化，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）。在钢中的作用（I）铝对铁素体有固溶强化作用。（2）提高钢热强性（3）抗氢侵蚀的作用。（4）提高钢的淬透性。缺点：铝的主要不良作用是它能使低合金铝钢发生石墨化的倾向。铸（W）鸨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。铝与碳形成碳化鸨有很高的硬度和耐磨性。在工具钢加得，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。单一含铝的结构钢的性能与碳钢相比无多大改善，当鸽与其他元素合用时，可细化晶粒，降低回火脆性，从而提高钢的强度。高合金鸽钢（如高速钢）由于含有大量共晶碳化物，塑性低。鸨能增大铁的自扩散活化能，显著提高钢的再结晶温度，因此也能提高钢在高温时对蠕变的抗力。在钢中的作用（1）提高强度（2）提高钢的高温强度。（3）提高钢的抗氢性能。（4）是使钢具有热硬性。机（V）机对钢力学性能的影响主要取决于它在钢中存在的形态。对于退火的低碳钢，如含量低、固溶于铁素体时，将略增加钢的强度，并稍降低塑性和韧性；如以聚集的碳化物存在时，因固定了一部分碳，反而降低钢的强度。对于中碳钢，无论在退火、正火或调质状态，帆除提高钢的强度外，还改善钢的塑性和韧性。在弹簧钢中，与铭或锦配合使用，增加钢的弹性极限，并改善冶金质量。少量的帆使钢晶粒细化，韧性增加，这对低温用钢是很重要的一项特性。但锐含量不宜过高，因为VC在晶内的弥散析出将导致钢韧性的降低。与此相反，在高温时,帆虽细化晶粒，不利于钢的蠕变性能，但由于VC经适当的热处理后可以高度弥散地析出，均匀分布在晶粒内部的结晶面上，又不易聚集成较大的颗粒，将增加钢的高温持久强度和对蠕变的抗力，降低高温蠕变速度。锐与碳形成的碳化物,在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。锐能显著地改善普通低碳低合金钢的焊接性能。钛（Ti）：钛是钢中强脱氧剂。它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。改善焊接性能。在铭18银9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。钛能改善钢的热强性，提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度；(金属材料长期在高温条件下受热应力的作用而产生缓慢、连续的塑性变形的现象，叫金属的蠕变能提高钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达600以上。在珠光体低合金钢中，钛可阻止铝钢在高温下的石墨化现象。因此，钛是锅炉高温元件所用的热强钢中的重要合金元素之一。锯(Nb)锯和碳、氮、氧都有极强的结合力，并与之形成相应的极为稳定的化合物，因而能细化晶粒，降低钢的过热敏感性和回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。有极好的抗氢性能，在普通低合金钢中加银，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。银可改善焊接性能。在奥氏体不锈钢中加钝，可防止晶间腐蚀现象。铜能提高钢的热强性。铜(Cu)铜是奥氏体形成元素。作用有：改善耐蚀能力，低碳钢含铜1%,抵抗大气腐蚀较不含铜的高出4倍；不锈钢中加铜34%,也有帮助不锈钢防蚀作用。可以增加钢的强度，不宜超过0.2%,借助沉淀硬化来提高合金的抗拉强度；铜在那些不发生沉淀硬化的钢中能够轻微的提高屈服强度。在碳钢中它提高淬透性并降低延展性。提高钢的深冲性能，如OCrl8Ni9Cu3,可以做成各种耐蚀的钾钉。作为强化元素加入，如0Crl7Ni4Cu4Nb(17-4PH),155PH,起到沉淀硬化的作用。在抗菌不锈钢中加入，特殊处理后，析出相有较好的杀菌作用。缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。铜有石墨化作用。钻(Co)：钻是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。硼(B)钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度，提高钢的淬透性。提高钢的高温强度。强化晶界的作用。倍(Zr)抑制奥氏体晶粒长、控制硫化物的形态、提高横向冲击韧性，改善钢材的焊接性能等。稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个锄系元素。这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。在犁锌钢中加入稀土，可提高耐磨性。氮（N）：钢中的氮来自炉料、冶炼、浇铸时钢液也会从炉气和大气中吸收氮。氮引起碳钢的淬火时效和形变时效，从而对碳钢的性能发生显著的影响。由于氮的时效作用，钢的硬度、强度固然提高，但是塑性和韧性降低，特别是在形变时效的情况下，塑性和韧性的降低比较显著。因此，对于普通低合金钢来说，时效现象是有害的，因而氮是有害元素。但对于一些细晶粒钢以及含帆、银钢，由于氮化物的强化细化晶粒作用，氮成为有益元素。另外，作为合金元素，氮在不锈耐酸钢中得到应用，此外，氮化处理方法能使机器零件获得极好的综合力学性能，从而使零件的使用寿命延长。氮能提高焊接性，增加时效敏感性。（时效硬化就是钢材在热处理后的放置过程中内部组织发生变化，通常是第二相的析出导致的钢材在放置后比放置前变硬的现象，通常有室温时效和人工时效两种，两者的区别是时效温度的不同）氢（三）：钢中的氢是由锈蚀含水的炉料或从含有水蒸气的炉气中吸收的。氢对钢的危害是很大的。一是引起氢脆，即在低于钢材极限应力的作用下，经一定的时间后，在无任何预兆的情况下突然断裂，往往造成灾难性的后果。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹缺陷一一白点，在钢材纵端面上呈光滑的银白的斑点，在酸洗后的端面上呈较多的发丝状裂纹，白点使钢材的延伸率显著下降，尤其是端面收缩率和冲击韧性降低得更多,有时可能接近于零值。因此具有白点的钢是不能用的，这类缺陷主要发生在合金钢中。氧（O）及其他非金属夹杂物：氧在钢中的溶解度很低，几乎全部以氧化物夹杂形式存在于钢中，如FeO、AL203、Mn0、CaO、Mgo等。除此之外，钢中还存在FeS、MnS硅酸盐、氮化物及磷化物等。这些夹杂物破坏了钢的基体的连续性，在静载荷和动载荷的情况下往往成为裂纹的起点。这些非金属夹杂物的各种状态不同程度的影响到钢的各种性能，尤其是对于钢的塑性、韧性、疲劳强度和抗腐蚀性等危害很大。因此，对于非金属夹杂物应严格控制。3、钢中合金元素作用大量的生产实践表明，钢的组织对钢性能的影响起着决定性的作用，而钢的组织又主要取决于它的化学成分和加工的生产工艺过程以及相应的热处理状态。此外，还与钢中气体和非金属夹杂物的含量及其他的冶金缺陷有关。按照合金元素对钢的相变点影响,大致可以归纳为以下三个方面：改变相变点温度。一般来说，扩大Y相（奥氏体）区的元素，如锦、银、碳、氮、铜、锌等,使A3点温度降低,A4点温度升高;相反,缩小Y相区的元素，如错、硼、硅、磷、钛、帆、钳、鸨、银等,则使A3点温度升高，A4点温度降低。惟有钻使A3和A4点温度均升高。倍的作用比较特殊,含铭量小于7%时使A3点温度降低,大于7%时则使A3点温度提高。改变共析点S的位置。缩小Y相区的元素，均使共析点S温度升高；扩大Y相区的元素,则相反。此外几乎所有合金元素均降低共析点S的含碳量，使S点向左移。不过碳化物形成元素如机、钛、锯等（也包括鸽、10）,在含量高至一定限度以后,则使S点向右移。改变Y相区的形状、大小和位置。这种影响较为复杂，一般在合金元素含量较高时，能使之发生显著改变。例如银或镒含量高时，可使Y相区扩展至室温以下，使钢成为单相的奥氏体组织；而硅或格含量高时，则可使Y相区缩得很小甚至完全消失，使钢在任何温度下都是铁素体组织。钢加热时的主要固态相变是非奥氏体相向奥氏体相的转变，即奥氏体化的过程。整个过程都和碳的扩散有关。合金元素中，非碳化物形成元素如银、钻等，降低碳在奥氏体中的激活能，增加奥氏形成的速度；而强碳化物形成元素如帆、钛、铸等，强烈妨碍碳在钢中的扩散，显著减慢奥氏体化的过程。钢冷却时的相变是指过冷奥氏体的分解，包括珠光体转变（共析分解）、贝氏体相变及马氏体相变。由于钢中大都存在几种合金元素的相互作用，致使对钢冷却时相变的影响也复杂得多。仅举合金元素对过冷奥氏体等温转变曲线的影响为例，大多数合金元素，除钻和铝外，均起减缓奥氏体等温分解的作用，但各类元素所起的作用有所不同。不形成碳化物的（如硅、磷、银、铜）和少量的碳化物形成元素（如帆、钛、钥、鸽），对奥氏体到向珠光体的转变和向贝氏体的转变的影响差异不大，因而使转变曲线向右推移。碳化物形成元素（如帆、钛、格、钥、鸨）如果含量较多，将使奥氏体向珠光体的转变显著推迟，但对奥氏体向贝氏体的转变的推迟并不显著，因而使这两种转变的等温转变曲线从“鼻子”处分离，而形成两个C形。当这类元素增加到一定程度时，在这两个转变区域的中间还将出现过冷奥氏体的亚稳定区。合金元素对马氏体转变温度MS（起始转变温度）和Mn（终了转变温度）的影响也很显著，大部分元素均使MS和Mn点降低，其中以碳的影响最大,其次为镒、锐、铭等；但钻和铝则使MS和Mn点升高。对钢的晶粒度和淬透性的影响影响奥氏体晶粒度的因素很多。钢的脱氧和合金化情况均与“奥氏体本质晶粒度”有关。一般来说,一些不形成碳化物的元素,如银、硅、铜、钻等，阻止奥氏体晶粒长大的作用较弱，而镒、磷则有促进晶粒长大的倾向。碳化物形成元素如铸、铝、铭等，对阻止奥氏体晶粒长大起中等作用。强碳化物形成元素如机、钛、锯、错等，强烈地阻止奥氏体晶粒长大，起细化晶粒作用。铝虽然属于不形成碳化物元素，但却是细化晶粒和控制晶粒开始粗化温度的最常用的元素。钢的淬透性（见淬火）高低主要取决于化学成分和晶粒度。除钻和铝等元素外，大部分合金元素溶入固溶体后都不同程度地抑制过冷奥氏体向珠光体和贝氏体的相变，增加获得马氏体组织的数量，即提高钢的淬透性。一些碳化物形成元素,如机、钛、倍、鸨等，如果形成碳化物而固定了钢中的碳，反而会降低淬透性，易使晶粒粗化的元素如镒，能提高淬透性；使晶粒细化的元素如铝，则降低淬透性。硼是显著影响淬透性的元素，合金钢中即使只含十万分之一的硼，也能显著提高钢的淬透性。但硼的这种影响仅对低、中碳钢有效，对高碳钢完全无效。对钢的力学性能和回火性能的影响钢的性能取决于铁的固溶体和碳化物各自性能以及它们相对分布的状态。合金元素对钢的力学性能的影响也与此有关。固溶于铁素体中的合金元素，起固溶强化作用，使强度和硬度提高，但同时使韧性和塑性相对地降低。其中以磷和硅的固溶强化作用最显著，而硅对韧性的影响也最严重。少量的锦、铭或银，反而对铁素体的韧性有一定提高。调质钢的韧性一脆性转变温度是评价力学性能的一项重要指标。提高转变温度的元素有B、P、CsSi、CuMo、Cr；降低转变温度的元素有Ni、Mn；少量时提高、多量时降低转变温度的元素有Ti.V;少量时降低、多量时提高转变温度的元素有Al。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。对合金钢的回火稳定性影响比较显著的为：帆、铸、钛、铭、铝、钻、硅等元素；影响不明显的为：铝、镒、银等元素。可以看到，碳化物形成元素，对回火软化的延迟作用特别显著。钻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。各种合金元素对回火脆性影响的程度是不同的。定性地说，锦、铭、氮、磷、帆、铜、银等均有促进回火脆性的倾向。铝的作用较特殊，它加入已有回火脆性的合金钢（例如含锦、铭等）中，能显著地降低回火脆性倾向；若单独加入普通碳素钢中，则成为促进回火脆性倾向的元素。鸨的作用与铝相似，但对回火脆性的影响尚未十分确定。对钢的焊接性和被切削性的影响焊接性和被切削性是衡量钢的工艺性能好坏的主要方面。凡能提高淬透性的合金元素均对钢的焊接性不利。因为在焊缝热影响区靠近熔合线一侧冷却时易形成马氏体等硬脆组织，有导致开裂的危险。另一方面，热影响区靠近熔合线处的晶粒因受高热容易粗化，因此，合金钢中含有可使晶粒细化的元素如钛、帆等是有益的。硅含量高，焊接时会发生严重喷溅。硫含量高容易产生热裂，同时会逸出二氧化硫气体，在焊接金属内形成气孔和疏松。磷含量高容易导致冷裂。钢中加入适量的硫、铅等元素可改善钢的被切削性（见易切削钢合金钢中的合金元素一般会使钢的硬度增加，因而增高切削抗力，加剧刀具磨损。通过改变钢的基体组织、夹杂物的种类、数量和形状可以影响钢的被切削性。对钢的耐蚀性能的影响铭是不锈耐酸钢和耐热钢的主要合金元素。合金钢中含铝量若达到12%左右，在钢的表面便形成致密的铭的氧化物，使钢在氧化性介质中的耐蚀性发生突变而大大提高。铭、铝、硅等元素，能提高钢的抗氧化性和抗高温气体的腐蚀性能，但过量的铝和硅则会使钢的热塑性变坏。银主要用来形成和稳定奥氏体组织，使钢获得良好的力学性能、耐蚀性能和工艺性能。铝能使不锈耐酸钢很快钝化，提高对含有氯离子的溶液及其他非氧化性介质的耐蚀能力。钛、铝通常用来固定合金钢中的碳，使它生成稳定的碳化物，以减轻碳对合金钢耐蚀性能的有害作用。铜和磷配合使用时，可提高钢的耐大气腐蚀性能。