El acero estructural de aleación generalmente se divide en acero estructural templado y revenido y acero estructural cementado.
① Acero estructural templado y revenido. El contenido de carbono de este tipo de acero suele estar entre el 0,25 % y el 0,55 %. En piezas estructurales con una sección transversal determinada, si el acero se templa durante el tratamiento de temple y revenido, las propiedades mecánicas son buenas. Si el acero no se templa, aparece ferrita libre en la microestructura y disminuye la tenacidad. Los aceros con tendencia a la fragilidad por revenido, como el acero al manganeso, el acero al cromo, el acero al níquel-cromo, etc., deben enfriarse rápidamente después del revenido. El diámetro crítico de temple de este tipo de acero aumenta con el tamaño de grano y el contenido de elementos de aleación. Por ejemplo, los aceros 40Cr y 35SiMn tienen entre 30 y 40 mm, mientras que los aceros 40CrNiMo y 30CrNi₂MoV tienen entre 60 y 100 mm. Se utilizan a menudo para fabricar piezas estructurales como ejes y bielas que soportan grandes cargas.
②El acero estructural de temple superficial se utiliza para fabricar piezas con una superficie dura y resistente al desgaste y un núcleo flexible, como engranajes y ejes. Para que el núcleo de las piezas sea altamente tenaz, el contenido de carbono del acero debe ser bajo, generalmente entre el 0,12 % y el 0,25 %, y debe contener una cantidad adecuada de elementos de aleación para garantizar una templabilidad adecuada. El acero de nitruración también requiere la adición de elementos de aleación que faciliten la formación de nitruros (como Al, Cr, Mo, etc.). El acero de carburación o carbonitruración, tras la carburación o carbonitruración a 850-950 °C, se templa y se utiliza en un estado de revenido a baja temperatura (aprox. 200 °C). El acero de nitruración se nitrura (480-580 °C) y se utiliza directamente sin temple ni revenido.
El acero estructural de aleación también se puede dividir en acero estructural de aleación común y acero estructural de aleación para usos especiales. El primero incluye acero de baja aleación y alta resistencia, acero para bajas temperaturas, acero de ultraalta resistencia, acero cementado, acero templado y revenido, y acero no templado y revenido. El segundo incluye acero para resortes, acero para rodamientos de bolas, acero de fácil mecanización, acero para estampado en frío, etc.
Se requiere que tenga alta resistencia al rendimiento, resistencia a la tracción y resistencia a la fatiga, así como suficiente plasticidad y tenacidad.
Generalmente, se utilizan hornos de arco eléctrico y convertidores de oxígeno soplados por la parte superior para la fundición. Para requisitos más exigentes, se emplean el refinado fuera del horno, la refusión por electroescoria o el tratamiento al vacío, la fundición en horno de inducción al vacío o la fundición al vacío doble, y el tratamiento térmico adecuado.
El contenido de elementos de aleación de este tipo de acero es bastante alto e incluye principalmente acero resistente a la corrosión, acero resistente al calor, acero resistente al desgaste, acero magnético y acero especial con otras propiedades físicas y químicas especiales.
El acero estructural de aleación se utiliza ampliamente en estructuras como barcos, vehículos, aviones, misiles, armas, ferrocarriles, puentes, recipientes a presión y máquinas herramientas.
El acero estructural de aleación tiene mejores propiedades mecánicas que el acero al carbono, especialmente excelentes propiedades de tratamiento térmico.
El grado se expresa generalmente como "número + símbolo del elemento + número". Los dos primeros dígitos del grado representan el contenido promedio de carbono del acero en diezmilésimas, y el símbolo del elemento y los números que le siguen representan el porcentaje del elemento de aleación y su contenido promedio.
Si el contenido del elemento de aleación es inferior al 1,5%, su contenido no se marcará.
El acero de alta calidad tiene el símbolo "A" añadido al final del grado, por ejemplo, 16Mn, 20Cr, 40Mn2, 30CrMnSi, 38CrMoAlA, etc.