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为了改善和提高钢的性能，在碳钢的基础上加入其它合金元素，如硅、锰、铬、镍、、钨、钒、钛等，这种钢叫合金钢（Alloy steel）。
合金钢根据加入合金元素的不同，具有不同的性能，如高的耐磨性、耐蚀性、耐低温、高磁性等良好的特殊性能。合金钢按用途分为合金结构钢、合金工具钢和特殊性能钢。
纯金属有好的韧性、很高的导热性和导电性，但纯金属在应用方面受到很大的限制。是因为在纯金属中找不到硬度、弹性、强度等方面都很高的金属材料，而不同种类的合金钢则能满足多方面的要求。合金之所以比纯金属具有更好更多的物理和机械性能，在国计民生中得到广泛的应用，是因为与它的内部结构的种类多，而且可以人工控制这个优点分不开的。
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