Chamado também de aço especial - o aço liga - é composto de uma liga de ferro-carbono com elementos de adição (níquel, cromo, manganês, tungstênio, molibdênio, vanádio, silício, cobalto e alumínio) para conferir a esse aço características especiais, tais como: resistência à tração e à corrosão, elasticidade e dureza, entre outras, tornando-os melhores do que os aços-carbono comuns.
A adição de elementos de liga tem o objetivo de promover mudanças microestruturais que, por sua vez, promovem mudanças nas propriedades físicas e mecânicas, permitindo que ao material desempenhar funções específicas.
Os aços-liga costumam ser designados de acordo com os elementos predominantes, como, por exemplo, aço-níquel, aço-cromo e aço-cromo-vanádio. Seguem a mesma classificação dos aços-carbono, dividindo-se também em graus, tipos e classes. Os sistemas de classificação também são os mesmos, destacando-se os sistemas SAE, AISI, ASTM e UNS.
Os aços-liga podem ser encontrados em praticamente todos os segmentos industriais, desde a construção civil até a construção naval, passando pelas indústrias petrolífera, automobilística e aeronáutica.
Aços de alta liga são aqueles cuja soma dos elementos ultrapassa 5%. Três grupos podem representar os aços ligados: aços temperados e revenidos, aços tratáveis termicamente e aços resistentes à corrosão e ao calor.
O AISI (American Iron Steel Institute) é o sistema americano para a classificação dos aços. Na prática, o sistema de classificação mais adotado é o SAE-AISI. Nele, o aço carbono é identificado pelo grupo 1xxx.
Os algarismos base para os vários aços-carbono e aços ligados e as porcentagens aproximadas dos elementos de liga mais significativos recebem classificação da seguinte forma:
Os dois números representados pelas letras "xx" indicam a quantidade de carbono do aço. Por exemplo: o aço 1020 apresenta 0,2% de carbono.
Os aços que possuem requisitos de temperabilidade adicionais recebem um H após a sua classificação.