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合金钢在钢的总产量中约占百分之十几，一般是在电炉中冶炼的。按用途可以把合金钢分为8大类，它们是:合金结构钢、弹簧钢、轴承钢、合金工具钢、高速工具钢、不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、电工用硅钢。普通低合金钢是一种含有少量合金元素（多数情况下总量不超过3%）的普通合金钢。这种钢的强度比较高，综合性能比较好，并具有耐腐蚀、耐磨、耐低温以及较好的加工性能、焊接性能等。在大量节约稀缺合金元素（如镍、铬）条件下，通常1t普通低合金钢可顶1.2~1.3t碳素钢使用，使用寿命和使用范围更是远远超过碳素钢。普通低合金钢可以用一般冶炼方法在平炉、转炉中，成本也和碳素钢接近。
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。
强度限:材料在外力作用下能抵抗断裂的大应力，一般指拉力作用下的抗拉强度限，以σb表示，如拉伸试验曲线图中高点b对应的强度限，常用单位为兆帕（MPa），换算关系有:1MPa=1N/m2=(9.8)-1kgf/mm2或1kgf/mm2=9.8MPa。屈服强度限:金属材料试样承受的外力超过材料的弹性限时，虽然应力增加，但是试样仍发生明显的塑性变形，这种现象称为屈服，即材料承受外力到一定程度时，其变形与外力成正比而产生明显的塑性变形。产生屈服时的应力称为屈服强度限，用σs表示，相应于拉伸试验曲线图中的S点称为屈服点。对于塑性高的材料，在拉伸曲线上会出现明显的屈服点，而对于低塑性材料则没有明显的屈服点，从而根据屈服点的外力求出屈服限。因此，在拉伸试验方法中，通常规定试样上的标距长度产生0.2%塑性变形时的应力作为条件屈服限，用σ0.2表示。屈服限可用于要求零件在工作中不产生明显塑性变形的设计依据。但是对于一些重要零件还考虑要求屈强比（即σs/σb）要小，以提高其性，不过此时材料的利用率也较低了。
金属材料在冲击载荷作用下抵抗破坏的能力称为韧性。通常采用冲击试验，即用一定尺寸和形状的金属试样在规定类型的冲击试验机上承受冲击载荷而折断时，断口上单位横截面积上所消耗的冲击功表征材料的韧性:αk=/F单位J/cm2或Kg·m/cm2，1Kg·m/cm2=9.8J/cm2αk称作金属材料的冲击韧性，为冲击功，F为断口的原始截面积。5.疲劳强度限金属材料在长期的反复应力作用或交变应力作用下（应力一般均小于屈服限强度σs），未经显著变形就发生断裂的现象称为疲劳破坏或疲劳断裂，这是由于多种原因使得零件表面的部造成大于σs甚至大于σb的应力（应力集中），使该部发生塑性变形或微裂纹，随着反复交变应力作用次数的增加，使裂纹逐渐扩展加深（裂纹尖端处应力集中）导致该部处承受应力的实际截面积减小，直至部应力大于σb而产生断裂。在实际应用中，一般把试样在重复或交变应力（拉应力、压应力、弯曲或扭转应力等）作用下，在规定的周期数内（一般对钢取106~107次，对有金属取108次）不发生断裂所能承受的大应力作为疲劳强度限，用σ-1表示，单位MPa。除了上述五种常用的力学性能外，对一些要求严格的材料，例如航空航天以及核工业、电厂等使用的金属材料，还会要求下述一些力学性能:蠕变限:在一定温度和恒定拉伸载荷下，材料间缓慢产生塑性变形的现象称为蠕变。通常采用高温拉伸蠕变试验，即在恒定温度和恒定拉伸载荷下，试样在规定时间内的蠕变伸长率（总伸长或残余伸长）或者在蠕变伸长速度相对恒定的阶段，蠕变速度不超过某规定值时的大应力，作为蠕变限，以表示，单位MPa，式中τ为试验持续时间，t为温度，δ为伸长率，σ为应力；或者以表示，V为蠕变速度。高温拉伸持久强度限:试样在恒定温度和恒定拉伸载荷作用下，达到规定的持续时间而不断裂的大应力，以表示，单位MPa，式中τ为持续时间，t为温度，σ为应力。金属缺口敏感性系数:以Kτ表示在持续时间相同（高温拉伸持久试验）时,有缺口的试样与无缺口的光滑试样的应力之比:式中τ为试验持续时间，为缺口试样的应力，为光滑试样的应力。或者用:表示，即在相同的应力σ作用下，缺口试样持续时间与光滑试样持续时间之比。抗热性:在高温下材料对机械载荷的抗力。