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但这类钢的红硬性差，即当工作温度大于250℃时，钢的硬度和耐磨性就会急下降而失去工作能力。另外，碳素工具钢如制成较大零件则不易淬硬，而且容易产生变形和裂纹。在钢中除含有铁、碳和少量不可避免的硅、锰、磷、硫元素以外，还含有一定量的合金元素，钢中的合金元素有硅、锰、钼、镍、铬、钒 、钛、铌、硼、铝、稀土等其中的一种或几种，这种钢叫合金钢。各国的合金钢系统，随各自的次源情况、生产和使用条件不同而不同，国外以往曾发展镍、铬钢系统，我国则发展以硅、锰、矾、钛、铌、硼、稀土为主的合金钢系统。
铜为基体的合金均称为铜合金。铜合金的品种很多（如各种黄铜、青铜及白铜），用途很广。但是，由于铜的储藏量有限，使用方面受到一定的限制。在某些工业部门过去用铜合金制造的零件，现已改用其他材料（如铝合金、塑料或其他）制造。
不锈钢按热处理后的显微组织又可分为5大类:即铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体不锈钢及沉淀硬化不锈钢。在高温条件下，具有抗氧化性和的高温强度以及良好的耐热性能的钢称作耐热钢。耐热钢包括抗氧化钢和热强钢两类。抗氧化钢又称不起皮钢。热强钢是指在高温下具有良好的抗氧化性能并具有较高的高温强度的钢主要用于在高温下长期使用的零件。 高 温 合 金高温合金是指在高温下具有的持久强度、蠕变强度、热疲劳强度、高温韧性及的化学稳定性的一种热强性材料，用于1000℃左右高温条件下工作的热动力部件。
金属材料的延伸率和断面收缩率愈大，表示该材料的塑性愈好，即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料（如低碳钢等），而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料（如灰口铸铁等）。塑性好的材料，它能在较大的宏观范围内产生塑性变形，并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化，从而提高材料的强度，了零件的使用。此外，塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工，如冲压、冷弯、冷拔、校直等。因此，选择金属材料作机械零件时，满足一定的塑性。