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每种钢都是合金，但并非所有钢都称为“合金钢”。的钢是与碳（C ）合金化的铁（Fe）（取决于类型，大约为0.1％至1％）。但是，术语“合金钢”是标准术语，是指除碳以外还刻意添加其他合金元素的钢。常见合金包括锰（常见的一种）、镍、铬、钼、钒、硅和硼。较不常见的合金包括铝、钴、铜、、铌、钛、钨、锡、锌、铅和锆。

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。

一般化工上采用的高合金钢主要是为抗腐蚀，或者低温以及高温。多为高鉻镍钢，在加上少量其他元素，典型的是304，316等。金相***大多数为奥氏体。也有双相钢(多为奥氏体－铁素体，如2205，2507)。由于这些钢一般Cr含量大于12.5％，所以完全不易生锈，所以属于不锈钢的范畴。但是不锈钢并不于奥氏体结构，象铁素体，马氏体的也有不锈钢。因此不锈钢是对化或腐蚀合金钢的通称。