合金元素用于改變鋼的機(jī)械和化學(xué)性能，以優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)碳鋼。雖然有許多合金元素用于實(shí)現(xiàn)各種增強(qiáng)的性能，但某些元素比其他元素更常見。以下這些是5種常見的合金元素：

鉻

添加到碳鋼中的鉻通常大于11％，產(chǎn)生不銹鋼。在這個百分比以上的情況下，鋼的耐腐蝕性大大地增加，并且在許多條件下防止了鐵的氧化。鐵不會氧化，因?yàn)殂t會首先氧化并在鋼上形成保護(hù)層。鉻也有助于提高機(jī)械性能，即使是較小的量。這將提高鋼的強(qiáng)度，硬度和熱處理能力。含有大量鉻的普通鋼包括439、309、2205等不銹鋼。D2級工具鋼也具有大量的鉻。

鉬

鉬，如鉻，對鋼的耐腐蝕性有影響。鉬還可以提高鋼的淬透性，韌性和拉伸強(qiáng)度。通過在熱處理過程中降低所需的淬火速率來提高淬透性，從而制成強(qiáng)硬的鋼。鉬還可以降低鋼中點(diǎn)蝕的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗岣吡藢β然镎T導(dǎo)腐蝕的抵抗力。點(diǎn)蝕電阻等效或PRE實(shí)際上是通過將鉬，鉻和鎳的量乘以系數(shù)然后將這些值相加而計(jì)算的。
普通鋼種含鉬量高的是“A”組工具鋼，馬氏體時效鋼，如250級鋼和許多不銹鋼。

釩

釩用于幫助控制鋼的粒度，保持較小。晶粒尺寸保持較小，因?yàn)楫?dāng)釩添加到鋼中時形成的碳化釩形成晶粒。這種堵塞可以防止谷粒生長到?jīng)]有加入釩的情況下那么大。這種更細(xì)的晶粒結(jié)構(gòu)有助于增加延展性。在一些鋼中，由釩形成的碳化物可以增加鋼的硬度和強(qiáng)度。

含有大量釩的鋼合金包括A3，A9，O1和D2工具鋼。諸如M390和VG10的刀片鋼也具有相對較高量的釩。

錳

錳經(jīng)常用于鋼中以幫助熱處理工藝。當(dāng)鋼被加熱淬火以增加硬度和強(qiáng)度時，必須快速進(jìn)行淬火。這個速度越快，流程越不穩(wěn)定。錳允許硬度和強(qiáng)度增加相同的量，但淬火速度較慢。這有助于降低加熱和淬火過程中缺陷形成的風(fēng)險(xiǎn)。
含有大量錳的鋼包括A10，A4和O2工具鋼。201不銹鋼也有相當(dāng)高的錳量。

鎳

鎳由于是奧氏體促進(jìn)劑而用于制造奧氏體不銹鋼。當(dāng)使用大約18％或更多的鉻量并且鎳組成大于8％時，產(chǎn)生奧氏體不銹鋼。這種組合是非常耐腐蝕的，奧氏體等級是一些最廣泛使用的不銹鋼。鎳也用于提高鋼的機(jī)械性能。即使在較低的溫度下也可用來提高韌性和沖擊強(qiáng)度。含有大量鎳的鋼包括所有的奧氏體不銹鋼。諸如23XX和25XX組的合金鋼也具有大量的鎳。