合金钢就是在钢中除了铁、碳以外,加入其它的合金元素,就叫合金钢。加入的可以是金属元素,也可以是非金属元素,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等在钢中是强碳化物形成元素，只要有足够多的碳，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；Mn、Cr、W、Mo等为碳化物形成元素，其中一部分形成以原子状态进入固溶体，另一部分形成置换式合金渗碳体；Al、Cu、Ni、Co、Si等是不形成碳化物元素，一般以原子状态存在于固溶体中。合金元素对钢的组织和性能有很大的影响，其主要作用是：强化铁素体，形成合金碳化物，细化晶粒，提高钢的淬透性和回火稳定性。
合金钢按用途不同可分为：合金结构钢，用于制造机械零件和工程结构的钢；合金工具钢，用于制造各种工具的钢；特殊性能钢，具有某种特殊物理、化学性能的钢。按合金元素总含量的不同分类可分为：低合金钢，合金元素总含量小于5%；（中）合金钢，合金元素总含量为5～10%；高合金钢，合金元素总含量大于10%。合金钢主要用在耐磨、耐腐蚀、耐高温、耐低温、无磁性等要求的场合。
合金钢牌号含义是这样的：合金结构钢的牌号，它是采用两位数字的含碳量（质量分数）＋元素符号（或汉字）＋数字表示。前面两位数字表示钢的平均含碳量（质量分数）的万分数；元素符号（或汉字）表明钢中含有的主要合金元素，后面的数字表示该元素的百分数含量。合金工具钢的牌号，它与合金结构钢相似，不同的是它用一位数字表示平均含碳量（质量分数）的千分数，但当其平均含碳量（质量分数）大于1%时，则含碳量（质量分数）不标出；合金元素的表示方法与合金结构钢相同。特殊性能钢的牌号，它与合金工具钢的表示方法相同。合金钢到底用在哪里呢？具体地说是这样的：
合金结构钢
低合金结构钢，即在碳素结构钢的基础上，加入少量合金元素的工程用钢。它包括低合金高强度结构钢，这类钢比相同含碳量的碳素结构钢的强度要高得多，具有良好的塑性、韧性、耐蚀性、焊接性等，广泛用于制造桥梁、船舶、车辆、锅炉、压力容器、起重机械等钢结构件，如：09MnV、18Nb、12MnSiCu等。低合金耐蚀钢，它具有良好的焊接性和耐大气腐蚀性，适用于桥梁、建筑、及其它有耐腐蚀要求的结构件，如：10MoVNiTi、40MnMoNb、Cr4AlMo等。低合金专业用钢，它具有专业用途，根据使用性能的要求可对各类钢的化学成分作相应的调整；如低合金钢筋钢（20MnSi）、铁道用低合金钢（09CuPRE)、矿用低合金钢（20MnVK)等。
还有合金渗碳钢，它渗碳后淬火＋低温回火，使零件获得表面具有高硬度高耐磨性，而其内部具有足够的塑性和韧性，主要用来制造既有优良的耐磨性和耐疲劳性，又能承受冲击载荷的零件，如：20CrMoTi、20CrNi4、20Cr等。合金调质钢，合金钢经调质（淬火＋高温回火），具有综合的力学性能，既有很高的强度，又有很好的塑性和韧性，主要用来制造一些受力复杂的重要零件，如：40Cr、35CrMo、38CrMoAl等。合金弹簧钢，它具有高的强度和高的疲劳极限，并有足够的塑性和韧性；主要用来制造各种机器和仪表中的弹性零件，这些零件利用弹性变形吸收能量以减缓振动和冲击，或依靠弹性储存能量以起驱动作用，如：60Si2Mn等。滚动轴承钢，它具有高的硬度和耐磨性，高的弹性极限和接触疲劳强度，足够的塑性和一定的耐蚀性。主要用来制造各种轴承的内外圈及滚动体，也可用来制造各种工具和耐磨零件，如：GCr15等。
合金工具钢
合金工具钢主要包括合金刃具钢、合金模具钢和合金量具钢。
合金刃具钢，其包括低合金刃具钢：它是在碳素工具钢的基础上加入少量合金元素的钢。如：9SiCr具有较高的淬透性和回火稳定性，碳化物细小均匀，热稳定性可达℃，适用于制作刀刃细薄的低速切削刀具；又如：CrWMn具有很高的硬度和耐磨性，热处理后变形小，主要用来制造较精密的低速刀具。再如：W18Cr4V(高速钢）具有高热硬性、高耐磨性和足够的强度，热硬性可达℃，切削时能保持长期刃口锋利，常用于制造切削速度较高的刀具和形状复杂、载荷较大的成型刀具；还可用于制造冷挤模及某些耐磨零件。
合金模具钢，其主要有冷作模具钢和热作模具钢。冷作模具钢具有高的硬度和耐磨性有一定的韧性和抗疲劳性，主要用于制造金属在冷态下变形的模具，在工作中要承受很大的压力、弯曲力、冲击载荷和摩擦，如：NAK55等。热作模具钢具有高的热强性和热硬性，高温耐磨性和高得抗氧化性，有高的抗热疲劳性和导热性，主要用来制造使金属在高温下成形的模具，如：HDM5等。
合金量具钢，其工作部分一般要求高硬度、高耐磨性、高尺寸稳定性和足够的韧性；制造量具没有专用的钢种，通常用碳素工具钢、滚动轴承钢和合金工具钢来制造，如：T10A、60Mn、40Cr13等。
特殊性能钢
不锈钢，在大气和腐蚀介质中使用的一种有良好耐腐蚀性的钢。铬不锈钢，常指Cr13型不锈钢，具有良好的抗大气、海水、蒸汽等介质腐蚀的能力，塑性和韧性很好，适用于制造在弱腐蚀条件下工作且要求有一定强度的钢。铬镍不锈钢热处理后显单相奥氏体组织，耐蚀性、塑性和韧性均比铬不锈钢好，主要用于制造强腐蚀介质中工作的零件，如Cr18Ni9等。
耐热钢，它是在高温下具具有高的抗氧化性能和较高强度的钢。抗氧化钢，是在高温下有较好的抗氧化能力，并具有一定强度的钢。主要用于制造长期在高温下工作但强度要求不高的零件，如：1Cr6Si2Mo等。热强钢，是在高温下具有良好的抗氧化能力并具有较高高温强度的钢，用于制造在高温下工作且承受冲击载荷的零件，如：14Cr1MoR、12Cr2MnR等。
耐磨钢，它具有良好的韧性和耐磨性，主要用于制造承受严重摩擦和强烈冲击的零件，如:ZGMn13等。