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合金钢和高碳钢同为钢材，其成分、功能却可以说有着千差万别。高碳钢是指含碳量从0.60%至1.70%的钢铁，而合金钢是指钢里除铁、碳外，参加其他的合金元素。因为成分的不同，两者的硬度、熔点、沸点也有着千差万别，用处也非常不同。
碳素钢选用水淬后，其临界淬进直径为15~20mm,关于直径大于20mm的零件，即便用水淬也不可能淬透，不能确保整个截面得到共同的归纳力学功能。所以，关于要求高的大型零件，碳素钢肯定是不适用的。而合金钢具有高的淬透性，可用来制作大截面，形状杂乱的零件。
碳炭钢在200℃以上温度使用时，其强度和硬度会很快下降。而合金钢回火后稳定性高。红硬性好，可在较高的温度下作业。
例如，选用调质处理来企图取得杰出的归纳功能时，若要确保较高的强度，则韧度较低，若要确保较好的韧度，则强度又偏低。这是因为碳素钢回火稳定性差的原因。所以，碳素钢所得到的归纳功能远较合金钢差，即合金钢具有非常好的强韧度。
例如，要求高温硬度或张度，抗氧化，耐蚀性，特别电、磁功能等，用碳素钢都没有方法取得，只能选用合金钢才干满意上述要求。碳素钢也具有一些长处，如经过改动它的碳含量和进行恰当的热处理，可取得许多工业出产上所要求的功能。因为碳素钢价格低，出产简单，加工功能好，至今仍然是工业上使用极一般的钢铁资料，占钢材总用量的80%以上。
