合金調質鋼通常是指經調質處理后使用的合金鋼。主要用于制造承受很大變動載荷與沖擊載荷或各種復合應力的零件（如機床主軸、連桿、螺栓以及各種軸類零件等），這類零件要求鋼材具有較高的綜合力學性能，即強度、硬度、塑性、韌性有良好的配合。為了保證零件整個截面力學性能的均勻性，還要求鋼具有良好的淬透性。

1、化學成分 

合金調質鋼碳的質量分數(shù)一般在0.25%~0.5%之間。碳的質量分數(shù)過低，不易淬硬，回火后強度不足；若碳的質量分數(shù)過高，則韌性差，在使用過程中易產生脆性斷裂。因合金元素起了強化作用，相當于代替了一部分碳量，故合金調質鋼碳的質量分數(shù)可偏低。合金調質鋼的主加元素有錳（wMn<2%）、鉻（wCr<2%）、鎳（wNi<4.5%）、硼（wB<0.0035%），主要目的是提高鋼的淬透性。全部淬透的零件在高溫回火后，可獲得均勻的綜合力學性能。主加元素（除硼外）都具有顯著強化鐵素體的作用，當它們的含量在一定范圍時，可提高鐵素體的韌性。輔加元素為少量的鉬、鎢、釩、鈦等強碳化物形成元素，可細化晶粒和提高耐回火性，其中鉬、鎢還有防止合金調質鋼第二類回火脆性的作用。

2、合金調質鋼按淬透性大小分為三類。

1)低淬透性合金調質鋼。這類鋼合金元素總的質量分數(shù)小于2.5%。淬透性較差，油淬時的臨界淬透直徑為20~40mm，具有較好的力學性能和工藝性能，主要用于制作中等截面的零件。常用的鋼有40Cr、40MnB、35SiMn等。

2)中淬透性合金調質鋼。這類鋼合金元素含量較多，淬透性較高，油淬時的臨界淬透直徑為40~60mm，由于淬透性較好，故可用來制作截面較大、承受較重載荷的調質件，如曲軸、齒輪、、連桿等。常用的鋼有35CrMo、38CrMoAl、40CrMn、40CrNi等。

3)高淬透性合金調質鋼。這類鋼合金元素含量比前兩類調質鋼多，油淬時的臨界淬透直徑大于100mm，淬透性高，主要用于大截面、承受更大載荷的重要的調質件。如汽輪機主軸、葉輪等。常用的鋼有40CrMnMo、37CrN13、25Cr2Ni4WA等。

(3)合金調質鋼的熱處理為了改善合金調質鋼的可加工性和鍛造后的不正常組織（如過熱、帶狀組織等）、細化晶粒，在切削加工前應進行退火或正火處理；最終熱處理一般采用淬火后進行500~650℃的高溫回火處理，以獲得回火索氏體組織，使鋼件具有高的綜合力學性能。為防止第二類回火脆性的出現(xiàn)，某些調質鋼回火后應進行快冷。