Строительные стали (09Г2, 17ГС). Термической обработке их не подвергают. Структура их — легированный феррит и перлит.
Машиностроительные стали делятся на цементуемые и улучшаемые. Цементуемые стали после отжига имеют в структуре легированный феррит и перлит, а некоторые и мартенсит (20Х, I2XH3A и др.). После цементации, закалки и низкого отпуска в структуре поверхностного слоя образуется мелкоигольчатый мартенсит (могут быть карбидные включения). Структура сердцевины при сплошной прокаливаемости — малоуглеродистый мартенсит и феррит легированные.
Улучшаемые стали (40Х, 45ХГ, 38ХМЮА) после отжига при температуре 860°С состоят из перлита и феррита легированного, т.е. металлографически не отличаются от структуры углеродистой стали. Эта сталь подвергается объемной закалке с 860°С в масле и последующему отпуску при 520°С. Структура стали – сорбит легированный, сохранивший ориентировку мартенсита.
Пружинно-рессорные стали (65Г, 50С2, 55СГ) подвергают закалке и среднему отпуску на структуру троостита (троостит легированный).
Шарикоподшипниковые стали (ШХ9, ШХ15) подвергаются неполной закалке с низким отпуском. Получается структура мартенсита легированного с мелкими карбидами. Стали с такой структурой обладают высокой износостойкостью и пределом выносливости.
Высокомарганцовистые износостойкие стали аустенитного класса (Г1З, 110Г1ЗЛ). Сталь имеет структуру легированного аустенита с избыточными карбидами (Fе, Mg3)С. После литья детали закаливают нагревом до 1000-1100°C с последующим охлаждением в воде или на воздухе. Закаленная сталь обладает высокой вязкостью, твердость НВ200. Твердость стали повышается после сильного наклепа, т.к. в условиях ударного воздействия в поверхностном слое стали образуется большое количество дефектов кристаллического строения (дислокации, дефекты упаковки). В результате твердость поверхности повышается до НВ600 и сталь становится износостойкой. Применяют для крестовин железнодорожных и трамвайных путей, зубьев ковшей экскаваторов, для щек дробилок.