钢的性能取决于圆钢的相组成，相的成分和结构，各种相在钢中所占的体积组分和彼此相对的分布状态。合金元素是通过影响上述因素而起作用的。对钢的相变点的影响 主要是改变钢中相变点的位置，大致可以归纳为以下三个方面：
①改变相变点温度。一般来说，扩大γ相(奥氏体)区的元素，如锰、镍、碳、氮、铜、锌等使A3点温度降低A4点温度升高;相反缩小γ相区的元素，如锆、硼、硅、磷、钛、钒、钼、钨、铌等则使A3点温度升高，A4点温度降低。惟有钴使A3和A4点温度均升高。铬的作用比较特殊含铬量小于7%时使A3点温度降低大于7%时则使A3点温度提高。
②改变共析点S的位置。缩小γ相区的元素，均使共析点S温度升高；扩大γ相区的元素则相反。此外几乎所有合金元素均降低共析点S的含碳量，使S点向左移。不过碳化物形成元素如钒、钛、铌等（也包括钨、钼），在含量高至一定限度以后则使S点向右移。
③改变γ相区的形状、大小和位置。这种影响较为复杂，一般在合金元素含量较高时，能使之发生显著改变。例如镍或锰含量高时，可使γ相区扩展至室温以下，使钢成为单相的奥氏体组织；而硅或铬含量高时，则可使γ相区缩得很小甚至完全消失，使钢在任何温度下都是铁素体组织。 
合金钢圆钢 alloy steel 钢里除铁、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金钢。 在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
合金钢已有一百多年的历史了。工业上较多地使用合金钢材大约是在19世纪后半期。
1868年英国人马希特(R.F.Mushet)发明了成分为2.5%Mn-7%W的自硬钢，将切削速度提高到5米/分。
1870年在美国用铬钢(1.5～2.0%Cr)在密西西比河上建造了跨度为 158.5米的大桥；稍后一些工业 改用镍钢(3.5%Ni)建造大跨度的桥梁，或用于修造军舰。
1901年在西欧出现了高碳铬滚动轴承钢。
1910年又发展出了18W-4Cr-1V型的高速工具钢，进一步把切削速度提高到30米/分。
20世纪20年代以后，不锈钢和耐热钢在这段期间问世了。
1920年德国人毛雷尔 (E.Maurer) 发明了18-8型不锈耐酸钢，
1929年在美国出现了Fe-Cr-Al电阻丝。
1939年德国在动力工业开始使用奥氏体耐热钢。
42CrMo圆钢的中性盐浴渗钒处理工艺，42CrMo钢材经中性盐浴渗钒处理可获得碳化物渗层。
一、碳钒化合物，该渗层组织均匀，具有良好的连续性和致密性，厚度均匀结构致密，具有很高的显微硬度和较高的耐磨性，表面硬度、耐磨性及抗粘着性等性能大幅度提高。
二、VC在奥氏体中的溶解度比它在铁索体中的溶解度高，随着温度的降低，VC从铁索体中析出，使合金强化及晶粒细化，化合物层表现出较高的硬度。 42CrMo钢材属于高碳高铬莱氏体钢 碳化物含量高约占20 % 且常呈带状或网状不均匀分布偏析严重 而常规热处理又很难改变碳化物偏析的状况 严重影响了钢的力学性能与模具的使用寿命。而碳化物的形状、大小对钢的性能也有很大的影响 尤其大块状尖角碳化物对钢基体的割裂作用比较大往往成为疲劳断裂的策源地为此必须对原材料轧制钢材进行改锻充分击碎共晶碳化物使之呈细小、均匀分布 纤维组织围绕型腔或无定向分布 从而改善钢材的横向力学性能。
锻造时对钢坯从不同方向进行多次镦粗和拉拔并采用“二轻一重”法锻造即坯料始锻时要轻击防止断裂在980～1 020 ℃中间温度可重击 以保证击碎碳化物 42CrMo钢材未改锻采用固溶双细化处理 即500 ℃及800 ℃左右二级预热1 100～1 150 ℃固溶处理淬入热油或等温淬火750 ℃高温回火机加工后960 ℃加热油冷后进行终热处理 也可使碳化物细化、棱角圆整化晶粒细化。
圆钢是指截面为圆形的实心长条钢材。其规格以直径表示，单位毫米(mm)，如“ 50mm”即表示直径为50毫米的圆钢。
（3）高碳钢
常称工具钢，含碳量从0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造； 切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。
按钢的品质分类
按钢的品质可分为普通碳素钢和优质碳素钢。
（1）普通碳素结构钢又称普通碳素钢，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。在中国和某些 根据交货的保证条件又分为三类：甲类钢（A类钢）是保证力学性能的钢。乙类钢（B类钢）是保证化学成分的钢。特类钢(C类钢）是既保证力学性能又保证化学成分的钢，常用于制造较重要的结构件。中国生产和使用多的是含碳量在0.20%左右的A3钢（甲类3号钢），主要用于工程结构。
有的碳素结构钢还添加微量的铝或铌（或其他碳化物形成元素）形成氮化物或碳化物微粒，以限制晶粒长大，使钢强化，节约钢材。在中国和某些 ，为适应专业用钢的特殊要求，对普通碳素结构钢的化学成分和性能进行调整，从而发展了一系列普通碳素结构钢的专业用钢（如桥梁、建筑、钢筋、压力容器用钢等）。
（2）优质碳素结构钢和普通碳素结构钢相比，硫、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。根据含碳量和用途的不同，这类钢大致又分为三类：
①小于0.25%C为低碳钢，其中尤以含碳低于0.10%的08F08Al等，由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车、制罐……等。20G则是制造普通锅炉的主要材料。此外，低碳钢也广泛地作为渗碳钢，用于机械制造业。