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合金结构钢由于具有合适的，经适宜的后，为均匀的、或极细的，因而具有较高的和（一般在0.85左右），较高的韧性和，和较低的，可用于制造截面尺寸较大的机器零件 [1]
。
合金元素作用编辑
有三个方面：
①增大钢的。淬透性是指钢时，从表层起淬成层的深度，是取得良好综合性能的主要参数。除Co外，几乎所有合金元素如 Mn、Mo、Cr、Ni、Si和C、N、B等都能提高钢的淬透性，其中 Mn、Mo、Cr、B的作用，其次是Ni、Si、Cu。而强碳化物形成元素如 V、Ti、Nb等，只有溶于中时才能增大钢的淬透性。
②影响钢的过程。由于合金元素在回火时能阻碍钢中各种原子的扩散，因而在同样温度下和相比，一般均起到延迟马氏体的分解和的聚集长大作用，从而提高钢的,即提高钢的抗回火软化能力,V、W、Ti、Cr、Mo、Si的作用比较显著，Al、Mn、Ni的作用不明显。含有较高含量的如V、W、Mo等的钢，在500～600℃回火时，析出细小弥散的特殊碳化物质点如V4C3、Mo2C、W2C等，代替部分较粗大的，使钢的强度不再下降反而升高,即出现。Mo对钢的有阻止或减弱的作用。
③影响钢的强化和韧化。Ni以方式强化；Mo、V、Nb等碳化物形成元素,既以弥散硬化方式又以固溶强化方式提高钢的；碳的强化作用最显著。此外，加入这些合金元素，一般都细化，增加的强化作用。影响钢的韧性因素比较复杂，Ni改善钢的韧性；Mn易使奥氏体晶粒，对回火脆性；降低P、S含量，提高钢的纯净度，对改善钢的韧性有重要作用 [2] 。
分类编辑
合金结构钢一般分为结构钢和表面硬化结构钢。
①调质结构钢 这类钢的含碳量一般约为0.25%～0.55%，对于既定截面尺寸的结构件，在（淬火加）时，如果沿截面淬透，则力学性能良好，如果淬不透，中出现有自由，则韧性下降。对具有倾向的钢如、、等，回火后应快冷。这类钢的淬火，随和合金元素含量的增加而增大，例如，和钢约为30～40mm，而和30CrNi2MoV钢则约为 60～100mm，常用于制造承受较大载荷的轴、等结构件。
②表面硬化结构钢 用以制造表层坚硬耐磨而心部柔韧的零部件,如、轴等。为使零件心部韧性高,钢中含碳量应低，一般在0.12～0.25%，同时还有适量的合金元素，以保证适宜的。氮化钢还需加入易形成氮化物的合金元素（如Al、Cr、Mo等）。或钢，经850～950℃渗碳或碳氮共渗后，淬火并在低温回火(约200℃)状态下使用。氮化钢经(480～580℃)，直接使用，不再经淬火与。
生产工艺编辑
根据和钢的质量要求，合金结构钢的冶炼，可采用氧气顶吹、、；或再加、。可采用或模铸。钢锭应缓慢冷却或热送锻造、轧制。钢锭加热时，应力求温度均匀并有足够的保温时间，以改善缺陷和避免锻、轧时变形不均匀；锻、轧后的钢材，尺寸小的、特别是含碳0.2%左右的渗碳钢，在600℃以上时应快速冷却,以免加重；截面较大的，应采取措施消除和白点。应尽可能淬火成，然后成组织；渗碳钢在过程中，渗层浓度梯度不宜过大,以免在渗层上出现连续;氮化钢必需先经热处理得到所需的性能，再经最后精加工才能进行氮化。后除将脆薄的“白层”研磨除去外，不再加工 [1] 。
化学成分
钢的牌号和化学成分（熔炼分析）应符合表1规定。
表1
|
牌号 |
等级 |
化学成分 |
脱氧方法 |
||||
|
C |
Mn |
Si |
S |
P |
|||
|
不大于 |
|||||||
|
Q195 |
— |
0.06～0.12 |
0.25～0.50 |
0.30 |
0.050 |
0.045 |
F、b、Z |
|
Q215 |
A |
0.09～0.15 |
0.25～0.55 |
0.30 |
0.050 |
0.045 |
F、b、Z |
|
B |
0.045 |
F、b、Z |
|||||
|
Q235 |
A |
0.14～0.22 |
0.30～0.65 |
0.30 |
0.050 |
0.045 |
F、b、Z |
|
B |
0.12～0.20 |
0.30～0.70 |
0.045 |
||||
|
C |
≤0.18 |
0.35～0.18 |
0.040 |
0.040 |
Z |
||
|
D |
≤0.17 |
0.035 |
0.035 |
TZ |
|||
|
Q255 |
A |
0.18～0.28 |
0.40～0.70 |
0.30 |
0.050 |
0.045 |
F、b、Z |
|
B |
0.045 |
||||||
|
Q275 |
— |
0.28～0.38 |
0.50～0.80 |
0.35 |
0.050 |
0.045 |
b、Z |
注：Q235A、B级沸腾钢锰含量上限为0.60%。
⒌1.1.1 沸腾钢硅含量不大于0.07%；半钢硅含量不大于0.17%；钢硅含量下限值为0.12%。
⒌1.1.2 D级钢应含有足够的形成细晶粒结构的元素，例如钢中酸溶铝含量不小于0.015%或全铝含量不小于0.020%。
⒌1.1.3 钢中残余元素铬、镍、铜含量应各不大于0.30%，氧气的氮含量应不大于0.008%。如供方能保证，均可不做分析。
经需方同意，A级钢的铜含量，可不大于0.35%。此时，供方应做铜含量的分析，并在质量证明书中注明其含量。
⒌1.1.4 钢中砷的残余含量应不大于0.080%。用含砷矿冶炼生铁所冶炼的钢，砷含量由供需双方协议规定。如原料中没有含砷，对钢中的含量可以不做分析。
⒌1.1.5 在保证钢材力学性能符合本标准规定情况下，各牌号A级钢的碳、硅、锰含量和各牌号其他等级钢碳、锰含量下限可以不作为交货条件，但其含量（熔炼分析）应在质量证明书中注明。
⒌1.1.6 在供应商品钢锭（包括连铸坯）、钢坯时，供方应保证化学成分（熔炼分析）符合表1规定，但为保证轧制钢材各项性能符合本标准要求，各牌号A、B级钢的化学成分可以根据需方要求进行适当调整，另订协议。
⒌1.2 成品钢材、商品钢坯的化学成分允许偏差应符合GB222中表1的规定。
沸腾钢成品钢材和商品钢坯化学成分偏差不作保证。
⒌2 冶炼方法
钢由氧气、平炉或电炉冶炼，除非需方有特殊要求，并在合同中注明，冶炼方法一般由供方自行决定。
⒌3 交货状态
钢材一般以热轧（包括控轧）状态交货。根据需方要求，经双方协议，也可以正火处理状态交货
