合金钢是与各种元素合金化的钢，其总量在1.0％至50％重量之间，以改善其机械性能。合金钢分为两类：低合金钢和高合金钢。两者之间的区别是有争议的。Smith和Hashemi将差异定义为4.0％，而Degarmo等人则将差异定义为4.0％。，将其定义为8.0％。通常地，短语“合金钢”是指低合金钢。合金钢（与碳钢相比）的一系列改进的性能：强度、硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、淬透性和热硬度
合金元素对钢热处理的影响
1、对奥氏体化的影响——大多数合金元素（镍、钴除外）都减缓奥氏体化过程。所以在热处理时就需要比碳钢更高的加热温度和更长的保温时间。——碳化物不宜分解。
2、对奥氏体晶粒大小的影响——大多数合金元素有阻碍奥氏体晶粒长大的作用。但锰和硼却相反，可以促进奥氏体晶粒长大，所以，除锰钢外，合金钢在加热时不易过热。这样有利于在淬火后获得细马氏体；也有利于适当提高加热温度，使奥氏体中溶有更多的合金元素增加淬透性和提高钢的力学性能。
耐热性：铬、铝、矶等元素的加入有效的提高了钢材抗高温氧化的性能和高温强度，其作用机理如下:铬主要存在于渗碳体（Fe3C）中，溶于渗碳体中的铬，提高了碳化物的分解温度，阻止了石墨化现象的发生，进而提高了钢材的耐热性。铝对铁素体有固溶强化作用，同时也能提高碳化物的稳定性，因此对提高钢的高温强度有利。适量钒的加入可使钢材在较高温度时保持细晶粒组织，提高了钢材的热稳定性和强度。