为了提高钢铁材料的性能，通常采用合金化和超细晶化以及在冶炼时加入量合铌、钒、钛等合金元素的方法，其中合金元素的加入在不同的阶段发挥不同作用:在加热过程中能够抑制晶粒长大，在轧制过程中能够抑制回复与再结晶，在冷却的过程中起到沉淀强化和抑制相变的作用。
(1)金属主要有脆性和韧性两种断裂方式；
(2)钢中的碳和锰是对性能的影响 的两种元素，钢材的硬度和强度会随着碳含量的増加而增加，但韧性会降低；钢中的锰是固溶元素，一方面能和铁素体形成固溶体，同时也能形成碳化物，增加钢的强度；
(3)夹杂物对钢韧性的影响程度较强度而言要大很多，通常钢的强度越高其危害程度越大；由于夹杂物与钢基体之间存在的变形性差异和物理性质的不同，在加工变形的过程中会出现应力集中，导致钢材力学性能下降；
(4)钢材的力学性能主要由观组织所决定，魏氏体(W)和贝氏体(B)均能提高钢的强度和硬度，但降低了韧性，导致性能缺陷的发生。

合金结构钢厚钢板是由合金结构钢热轧制成的钢板，合金结构钢厚钢板主要用于制造机器结构零部件。
这是由不锈钢热轧而成的钢饭。钢种按组织特征分为奥氏体型、奥氏体一铁素体型、铁素体型、马氏体型、沉淀硬化型五类。不锈钢热轧厚钢板广泛用于航空、石油化工、纺织、食品、医疗器械等要求耐蚀的构件、容器及机械零件等。
耐热钢板是由耐热钢热轧制成的钢板。钢钟按组织特征分为奥氏体型、铁素体型、马氏体型和沉淀硬化型四类。耐热钢板广泛用于石油、化工设备、锅炉、汽轮机、工业炉构件以及在高温下工作的其他构件。