合金結構鋼一般分為調(diào)質(zhì)結構鋼和表面硬化結構鋼。
①調(diào)質(zhì)結構鋼 這類鋼的含碳量一般約為0.25%~0.55%，對于既定截面尺寸的結構件，在調(diào)質(zhì)處理(淬火加回火)時，如果沿截面淬透，則力學性能良好，如果淬不透，顯組織中出現(xiàn)有自由鐵素體，則韌性下降。對具有回火脆性傾向的鋼如錳鋼、鉻鋼、鎳鉻鋼等，回火后應快冷。這類鋼的淬火臨界直徑，隨晶粒度和合金元素含量的增加而增大，例如，40Cr和35SiMn鋼約為30~40mm，而40CrNiMo和30CrNi2MoV鋼則約為 60~100mm，常用于制造承受較大載荷的軸、連桿等結構件。
②表面硬化結構鋼 用以制造表層堅硬耐磨而心部柔韌的零部件,如齒輪、軸等。為使零件心部韌性高,鋼中含碳量應低，一般在0.12~0.25%，同時還有適量的合金元素，以保證適宜的淬透性。

氮化鋼還需加入易形成氮化物的合金元素(如Al、Cr、Mo等)。滲碳或碳氮共滲鋼，經(jīng)850~950℃滲碳或碳氮共滲后，淬火并在低溫回火(約200℃)狀態(tài)下使用。氮化鋼經(jīng)氮化處理(480~580℃)，直接使用，不再經(jīng)淬火與回火處理。
根據(jù)鋼種和鋼的質(zhì)量要求，合金結構鋼的冶煉，可采用氧氣頂吹轉爐、平爐、電弧爐;或再加電渣重熔、真空除氣。鑄錠可采用連鑄或模鑄。鋼錠應緩慢冷卻或熱送鍛造、軋制。鋼錠加熱時，應力求溫度均勻并有足夠的保溫時間，以改善偏析缺陷和避免鍛、軋時變形不均勻;鍛、軋后的鋼材，尺寸小的、特別是含碳0.2%左右的滲碳鋼,在600℃以上時應快速冷卻,以免加重帶狀組織;截面較大的鍛件，應采取措施內(nèi)應力和白點。