合金元素用于改变钢的力学性能和化学性能，使其优于标准碳钢。虽然有许多合金元素用于实现各种增强性能，但某些元素比其他元素更常见。这些是5种常见的合金元素：

铬钼钒锰镍铬

铬

铬添加到碳钢中的百分比通常大于11%，从而产生不锈钢。在这个百分比甚至更高的情况下，钢的耐蚀性大大提高，并且在许多条件下防止了铁的氧化。铁不会氧化，因为铬会先氧化，在钢上形成保护层。铬还有助于改善力学性能，即使在较小的数量。它将提高钢的强度、硬度和热处理能力。

高铬的普通钢包括439，309，2205不锈钢。D2级工具钢也含有大量的铬。

钼

钼和铬一样，对钢的耐蚀性有影响。钼还能提高钢的硬度、韧性和抗拉强度。它通过降低热处理过程中所需的淬火速率来提高钢的硬度，从而获得强韧钢。钼还能降低钢中点蚀的风险，因为它提高了抗氯离子腐蚀的能力。点蚀电阻当量，或前，实际上是通过乘以钼，铬，镍的数量乘以系数，然后把数值相加。

钼含量高的普通钢是A组工具钢、马氏体时效钢(如250级)和许多不锈钢。

钒

钒用于控制钢的晶粒尺寸，使其保持较小。晶粒尺寸很小，因为当钒加入到钢中时形成的钒碳化物阻碍了晶粒的形成。这种堵塞阻碍了谷物的生长，使其与没有添加钒的谷物一样大。这种较细的晶粒结构有助于提高延性。在某些钢中，钒形成的碳化物可以提高钢的硬度和强度。

钒含量高的钢合金包括A3、A9、O1和D2工具钢。M 390和VG 10等叶片钢的钒含量也相对较高。

锰

锰常用于钢的热处理过程。当钢被加热和淬火以增加硬度和强度时，淬火必须以较快的速度进行。这个速率越快，这个过程就越不稳定。锰可以使硬度和强度增加同样的数量，但淬火速度较慢。这有助于减少在加热和淬火过程中产生缺陷的风险。

锰含量高的钢包括A10、A4和O2工具钢。201不锈钢的锰含量也相对较高。

镍

镍是奥氏体的促进剂，用于制造奥氏体不锈钢。当铬含量在18%或18%以上，镍组分大于8%时，产生奥氏体不锈钢。这种组合具有极强的耐蚀性，奥氏体等级是使用最广泛的不锈钢之一。镍也用于改善钢的力学性能。它用于提高韧性和冲击强度，即使在较低的温度。

镍含量高的钢包括所有奥氏体不锈钢。合金钢，如23 XX和25 XX集团，也有大量的镍。

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