不能滿足特殊性能的要求碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差，不能滿足特殊使用性能的需求。合金鋼的分類按合金元素含量低合金鋼（合金元素總量低于5%）、中合金鋼（合金元素總量為5%-10%）、高合金鋼（合金元素總量高于10%）。按合金元素成分鉻鋼（Cr-Fe-C)、鉻鎳鋼（Cr-Ni-Fe-C)、錳鋼（Mn-Fe-C)、硅錳鋼（Si-Mn-Fe-C)。按小試樣正火或鑄態(tài)組織分珠光體鋼、馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、萊氏體鋼。按用途分合金結(jié)構(gòu)鋼、合金工具鋼、特殊性能鋼。合金調(diào)質(zhì)鋼用途合金調(diào)質(zhì)鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床和其它機(jī)器上的各種重要零件，如齒輪、軸類件、連桿、螺栓等。

合金元素對回火轉(zhuǎn)變的影響提高回火穩(wěn)定性合金元素在回火過程中推遲馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變(即在較高溫度才開始分解和轉(zhuǎn)變)，提高鐵素體的再結(jié)晶溫度，使碳化物難以聚集長大，因此提高了鋼對回火軟化的抗力，即提高了鋼的回火穩(wěn)定性。提高回火穩(wěn)定性作用較強(qiáng)的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。產(chǎn)生二次硬化一些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時，硬度不是隨回火溫度升高而單調(diào)降低，而是到某一溫度(約400℃)后反而開始增大，并在另一更高溫度(一般為550℃左右)達(dá)到峰值。這是回火過程的二次硬化現(xiàn)象，它與回火析出物的性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)回火溫度低于450℃時，鋼中析出滲碳體；在450℃以上滲碳體溶解，鋼中開始沉淀出彌散穩(wěn)定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等，，使硬度重新升高，稱為沉淀硬化?；鼗饡r冷卻過程中殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的二次淬火所也可導(dǎo)致二次硬化。