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。
其中钒、钛、铌、锆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；锰、铬、钨、钼为碳化物形成元素，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、镍、钴、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。
作用
合金结构钢圆钢
1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳含量超过0.23%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%。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有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。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。
合金圆钢
1、按合金元素的含量分
1）低合金钢 合金元素总含量小于等于5%；
2）中合金钢 合金元素总含量在5%~10%之间；
3）高合金钢 合金元素总含量大于等于10%；
2、按合金元素的种类分
有铬钢、锰钢、铬锰钢、铬镍钢、铬镍钼钢、硅锰钼钒钢等。
3、按主要用途分
（1）结构钢
1）建筑及工程用结构钢
2）机械制造用结构钢
（2）工具钢
（3）特殊性能钢
合金钢
合金钢
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。
GCr15轴承圆钢是一种合金含量较少、具有良好性能、应用广泛的高碳铬轴承钢。经过淬火加回火后具有高而均匀的硬度、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。该钢冷加工塑性中等，切削性能一般，焊接性能差，对形成白点敏感性能大，有回火脆性。
执行标准:
中国GB/T18254-2002
日本JIS G4805:1991
美国ASTM A295:1998
统一数字代号:B00150
化学成分
S：≤0.020
P:≤0.027
Cr:1.30-1.65
热处理
钢棒退火，钢丝退火或830-840度油淬。
工艺参数
1.普通退火：790-810度加热，炉冷至650度后，空冷——HB170-2 GCr15轴承钢
2.等温退火：790-810度加热，710-720度等温，空冷——HB207-229
3.正 火：900-920度加热，空冷——HB270-390
4.高温回火：650-700度加热，空冷——HB229-285
5.淬 火：860度加热，油淬——HRC62-66
6.低温回火：150-170度回火，空冷——HRC61-66
7.碳氮共渗：820-830度共渗1.5-3小时，油淬，-60度至-70度深冷处理+150度至+160回火，空冷——HRC≈ 
滚动轴承圆钢
1、性能特点 要求具有很高的强度和硬度、很高的弹性极限和接触疲劳强度，足够的韧性和淬透性，很高的耐磨性，而且还应有一定的抗腐蚀能力。
2、化学成分特点 高碳（0.95%
3、热处理特点 预先热处理为球化退火，终热处理为淬火+低温回火。生产工艺如下：轧制、锻造、球化退火、机械加工、淬火加低温回火、磨削加工、成品金相组织为：回M+粒状碳化物+少量A残
4、常用钢种 GCr15、GCr15SiMn（注意Cr的含量、C的含量）。
工具圆钢
合金刃具钢
刃具钢应具有下列性能要求：
（1）高硬度（60HRC以上）
（2）高的耐磨性
（3）高的热硬性（红硬性）
（4）具有一定的强度、韧性和塑性
（一）低合金刃具钢
1、化学成分特点 高的含碳量（0.75~1.5%)；为了提高淬透性和回火稳定性，加入Cr、Mn、Si、V、W等合金元素；
2、热处理特点 预处理为球化退火，终热处理为淬火+低温回火。
3、常用钢种 9SiCr、9Mn2V9SiCr钢圆板牙淬火回火工艺，如图2所示：
图2 title
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（二）高速钢
1、化学成分特点
①高C：0.7 %～1.5 %；
②加入Cr提高淬透性；
③加入W、Mo提高热硬性；
④加入V提高耐磨性。
2、热处理特点 退火+1270℃淬火+560℃～ 580℃回火（三次）。
3、典型钢种 W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2W18Cr4V 钢盘形铣刀淬火回火工艺曲线。
