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扩大γ相区的元素使Fe-Fe3C相图中的共析转变温度下降，缩小γ相区的元素则使其上升，并都使共析反应在一个温度范围内进行。几乎所有的合金元素都使共析点(S)和共晶点(E)的碳含量降低，即S点和E点左移，强碳化物形成元素的作用尤为强烈。合金元素对钢热处理的影响合金元素的加入会影响钢在热处理过程中的组织转变。合金元素对相图的影响对奥氏体和铁素体存在范围的影响扩大或缩小γ相区的元素均同样扩大或缩小Fe-Fe3C相图中的γ相区，且同样Ni或Mn的含量较多时，可使钢在室温下得到单相奥氏体组织(如奥氏体不锈钢和高锰钢等)，而Cr、Ti、Si等超过一定含量时，可使钢在室温获得单相铁素体组织(如高铬铁素体不锈钢等)。对Fe-Fe3C相图临界点(S和E点)的影响强度和屈强比较低如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa，而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的σs/σb仅为0.43，远低于合金钢。
热处理特点这类钢一般在热轧空冷状态下使用，不需要进行专门的热处理。使用状态下的显组织一般为铁素体+索氏体。牌号首部用数字标明碳含量。规定结构钢以万分之一为单位的数字（两位数）、工具钢和特殊性能钢以千分之一为单位的数字（一位数）来表示碳含量，而工具钢的碳含量超过1%时，碳含量不标出。在表明碳含量数字之后，用元素的化学符号表明钢中主要合金元素，含量由其后面的数字标明，平均含量少于1.5%时不标数，平均含量为1.5%～2.49%、2.5%～3.49%时，相应地标以2、3。合金结构钢40Cr，平均碳含量为0.40%，主要合金元素Cr的含量在1.5%以下。合金工具钢5CrMnMo，平均碳含量为0.5%，主要合金元素Cr、Mn、Mo的含量均在1.5%以下。专用钢用其用途的汉语拼音字首来标明。如:滚珠轴承钢，在钢号前标以“G”。GCr15表示含碳量约1.0%、铬含量约1.5%(这是一个特例，铬含量以千分之一为单位的数字表示)的滚珠轴承钢。Y40Mn，表示碳含量为0.4%、锰含量少于1.5%的易切削钢等等。对于高级优质钢，则在钢的末尾加“A”字表明，例如20Cr2Ni4。
合金钢的编号回火稳定性差由于回火稳定性差，碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度需采用较低的回火温度，这样钢的韧性就偏低；为了保证较好的韧性，采用高的回火温度时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能水平不高。
钢种及牌号40Cr低淬透性调质钢：这类钢的油淬临界直径为30mm～40mm，用于制造一般尺寸的重要零件。35CrMo中淬透性合金调质钢：这类钢的油淬临界直径为40mm～60mm，加入钼不仅可提高淬透性，而且可防止第二类回火脆性。40CrNiMo高淬透性合金调质钢：这类钢的油淬临界直径为60mm-100mm，多半是铬镍钢。铬镍钢中加入适当的钼，不但具有好的淬透性，还可第二类回火脆性。热处理和组织性能合金调质钢的终热处理是淬火加高温回火（调质处理）。
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