合金刀片合金元素：主要合金元素有铬、锰、镍等，目的提高淬火性。经过渗碳、淬火、低温回火后，芯部获得低碳马氏体组织，提高了强度和韧性。此外，铬能显著提高渗碳层的碳含量，镍能有效抑制晶粒的生长，使晶粒微细化，提高强韧性。除此之外合金元素还有钨、钼、钛、钒等。目的是在900℃以上高温渗碳时，这些合金元素会在钢中形成稳定的强碳化物，阻碍奥氏体晶粒的生长，得到微细的组织，即细晶粒强化。为了保证渗碳部件芯部的塑性和韧性，合金圆刀的碳含量一般为0.1%~0.25%。

在工作期间，合金刀片的齿面会受到高应力、强摩擦和磨损。也就是表面不仅受到高弯矩力，还会受到冲击负荷。因此，要求材料具有高力学性能，表面具有高硬度、耐磨性，芯部具有高塑性、韧性，即外硬内韧的特性。