碳素工具鋼是基本上不含合金元素的高碳鋼，含碳量在0.65%-1.35%范圍內，其生產成本低，原料來源易取得，切削加工性良好，熱處理后可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被廣泛采用的鋼種，用來制造各種刃具、模具、量具。但這類鋼的紅硬性差，即當工作溫度大于250℃時，鋼的硬度和耐磨性就會急劇下降而失去工作能力。另外，碳素工具鋼如制成較大的零件則不易淬硬，而且容易產生變形和裂紋。
易切削結構鋼是在鋼中加入一些使鋼變脆的元素，使鋼切削時切削易脆斷成碎屑，從而有利于提高切削速度和延長刀具壽命。使鋼變脆的元素主要是硫，在普通低合金易切削結構鋼中使用了鉛、碲、鉍等元素。
這種鋼的含硫量在0.08%-0.30%范圍內，含錳量在0.60%-1.55%范圍內。鋼中的硫和錳以硫化錳形態存在，硫化錳很脆并有潤滑效能，從而使切屑容易碎斷，并有利于提高加工表面的質量。
在鋼中除含有鐵、碳和少量不可避免的硅、錳、磷、硫元素以外，還含有一定量的合金元素，鋼中的合金元素有硅、錳、鉬、鎳、鉻、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土等其中和一種或幾種，這種鋼叫合金鋼。各國的合金鋼系統隨各自的資源情況、生產和使用條件不同而不同，國外以往曾發展鎳、鉻鋼系統，我國則發展以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、稀土為主的合金鋼系統。
合金鋼在鋼的總產量中約占百分之十幾，一般是在電爐中冶煉的按用途可以把合金鋼分為8大類，它們是：合金結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不起皮鋼，電工用硅鋼。
普通低合金鋼是一種含有少量合金元素（多數情況下其總量不超過3%）的普通合金鋼。這種鋼的強度比較高，綜合性能比較好，并具有耐腐蝕性、耐磨、耐低溫以及較好的切削性能、焊接性能等在大量節約稀缺合金元素（如鎳、鉻）條件下，通常1t普通低合金鋼可頂1.2-1.3t碳素鋼使用，其使用壽命和使用范圍更是遠遠超過碳素鋼。普通低合金鋼可以用一般冶煉方法在平爐、轉爐中冶煉，成本也和碳素鋼接近。
這是指工程和建筑結構用的合金鋼，包括可焊接的高強度合金結構鋼、合金鋼筋鋼、鐵道用合金鋼、地質石油鉆探用合金鋼、壓力容器用合金鋼、高錳耐磨鋼等。這類鋼用作工程和建筑結構件，在合金鋼中，這類鋼合金含量總量較低，但生產、使用量較大。
這類鋼是指適用于制造機器和機械零件的合金鋼。它是在優質碳素鋼的基礎上，適當地加入一種或數種合金元素，用來提高鋼的強度、韌性和淬透性。這類鋼通常要經過熱處理（如調質處理、表面硬化處理）后使用。主要包括常用的合金結構鋼和合金彈簧鋼兩大類，其中包括調質處理的合金鋼、表面硬化處理的合金鋼（滲碳鋼、氮化鋼、表面高頻淬火鋼等）、冷塑性成型用合金鋼（冷頂鍛用鋼、冷擠壓用鋼等）。按化學成分基本組成系列可分為Mn系鋼、SiMn系鋼、Cr系鋼、CrMo系鋼、CrNiMo系鋼、Ni系鋼、B系鋼等
合金結構鋼的含碳量比碳素結構鋼低一些，一般在0.15%-0.50%的范圍內。除合碳外，還含有一種或幾種合金元素，如硅、錳、釩、鈦、硼及鎳、鉻、鉬等。合金結構鋼易于淬硬和不易變形或開裂，便于熱處理改善鋼的性能。
合金結構鋼廣泛用于是制造汽車、拖拉機、船舶、汽輪機、重型機床的各種傳動件和緊固件。低碳合金鋼一般進行滲碳處理，中碳合金鋼一般進行調質處理。
合金工具鋼是含有多種合金元素，如硅、鉻、鎢、鉬、釩等的中、高碳鋼。合金工具鋼容易淬硬，不易產生變形和裂紋，適于用來制造尺寸大、形狀復雜的刃具、模具和量具用途不同，合金工具鋼的含碳量也不同。大多數合金工具鋼的含碳量ωc為0.5%-1.5%，熱變形模具用鋼含碳量較低，ωc在0.3%-0.6%范圍內；切削刀具用鋼一般含碳ωc1%左右；冷加工模具用鋼則含碳量較高，如石墨模具鋼含碳量ωc達1.5%，高碳高鉻型冷加工模具用鋼含碳量ωc高達2%以上
高速工具鋼是高碳高合金工具鋼，鋼中含碳量ωc為0.7%-1.4%，鋼中含有能形成高硬度碳化物的合金元素，如鎢、鉬、鉻、釩。
高速工具鋼具有高的紅硬性，在高速切削的條件下，溫度高達500-600℃硬度也不降低，從而保證良好的切削性能
彈簧在沖擊、振動或長期交變應力下使用，所以要求彈簧鋼有高的抗拉強度、彈性極限、高的疲勞強度。在工藝上要求彈簧鋼有一定的淬透性、不易脫碳、表面質量好等
碳素彈簧鋼即含碳量ωc在0.6%-0.9%范圍內的優質碳素結構鋼（包括正常和較高含錳量的）。合金彈簧鋼主要是硅錳系鋼種，它們的含碳量稍低，主要靠增加硅含量ωsi（1.3%-2.8%）提高性能；另外還有鉻、鎢、釩的合金彈簧鋼。近年來，結合我國資源，并根據汽車、拖拉機設計新技術的要求，研制出在硅錳鋼基礎上加入硼、鈮、鉬、等元素的新鋼種，延長了彈簧的使用壽命，提高了彈簧鋼質量。
軸承鋼是用來制造滾珠、滾柱和軸承套圈的鋼。軸承在工作時承受著極大的壓力和摩擦力，所以要求軸承鋼有高而均勻的硬度和耐磨性，以及高的彈性極限.對軸承鋼的化學成分的均勻性、非金屬夾雜物的含量和分布、碳化物的分布等要求都十分嚴格。
軸承鋼又稱高碳鉻鋼，含碳ωc為1%左右，含鉛量ωcr為0.5%-1.65%。軸承鋼又分為高碳鉻軸承鋼、無鉻軸承鋼、滲碳軸承鋼、不銹軸承鋼、中高溫軸承鋼及防磁軸承鋼六大類。
電器工業用硅鋼主要用來制造電器工業用硅鋼片。硅鋼片是電機和變壓器制造中用量很大的鋼材。
按化學成分硅鋼可以分為低硅鋼和高硅鋼。低硅鋼含硅量ωsi=1.0%-2.5%，主要用來制造電機；高硅鋼含硅量ωsi=3.0%-4.5%，一般用來制造變壓器。它們的含碳量ωc=0.06%-0.08%。
鋼軌主要承受機車車輛的壓力及沖擊載荷，因此。要求有足夠的強度和硬度及一定的韌性。通常采用的鋼軌是平爐和轉爐冶煉的碳素鎮靜鋼，這種鋼含碳ωc=0.6%-0.8%，屬于中碳鋼和高碳鋼，但鋼中含錳量ωMn較高，在0.6%-1.1%范圍內。近年來，己廣泛采用普通低合金鋼鋼軌，如高硅軌、中錳軌、含銅軌、含鈦軌等。普通低合金鋼軌比碳素鋼軌耐磨、耐腐蝕，使用壽命有很大提高。
造船用鋼是指用于制造海船和大型內河船體結構的鋼。由于船體結構一般采用焊接方法制造，所在要求造船鋼有較好的焊接性能。此外，還要求有一定的強度、韌性和一定的耐低溫及腐蝕性能。過去主要采用低碳鋼作為造船用鋼。近來，己大量采用普通低合金鋼，己有的鋼種如12錳船、16錳船、15錳釩船等鋼種。這些鋼種有強度高、韌性好、容易加工和焊接、耐海水腐蝕等綜合特性，可成功地用來制造萬噸遠洋巨輪。
鐵路或公路橋梁承受車輛的沖擊載荷，橋梁鋼要求有一定的強度、韌性和良好的抗疲勞性能，并且對鋼材的表面質量要求較高。橋梁鋼常采用堿性平爐鎮靜鋼。近來成功地采用了普通低合金鋼如16錳、15錳釩氮等。
鍋爐鋼主要指用來制造過熱器、主蒸氣管和鍋爐火室受熱面用的材料。對鍋爐鋼的性能要求主要是有良好的焊接性能、一定的高溫強度和耐堿件腐蝕、耐氧化等。常用的鍋爐鋼有平爐冶煉的低碳鎮靜鋼或電爐冶煉的低碳鋼，含碳量ωc在0.16%-0.26%范圍內。制造高壓鍋爐時則應用珠光體耐熱鋼或奧氏體耐熱鋼。近年來也采用普通低合金鋼建造鍋爐，如12錳、15錳釩、18錳鉬鈮等。
