增大回火脆性和碳鋼一樣，合金鋼也產(chǎn)生回火脆性，而且更明顯。這是合金元素的不利影響。在450℃-600℃間發(fā)生的第二類回火脆性(高溫回火脆性)主要與某些雜質(zhì)元素以及合金元素本身在原奧氏體晶界上的嚴(yán)重偏聚有關(guān)，多發(fā)生在含Mn、Cr、Ni等元素的合金鋼中。這是一種可逆回火脆性，回火后快冷(通常用油冷)可防止其發(fā)生。鋼中加入適當(dāng)Mo或W(0.5%Mo，1%W)也可基本上這類脆性。合金元素對(duì)鋼的機(jī)械性能的影響提高鋼的強(qiáng)度是加入合金元素的主要目的之一。欲提高強(qiáng)度，就要設(shè)法增大位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力。金屬中的強(qiáng)化機(jī)制主要有固溶強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化、第二相(沉淀和彌散)強(qiáng)化。合金元素的強(qiáng)化作用，正是利用了這些強(qiáng)化機(jī)制。

合金元素對(duì)回火轉(zhuǎn)變的影響提高回火穩(wěn)定性合金元素在回火過程中推遲馬氏體的分解和殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變(即在較高溫度才開始分解和轉(zhuǎn)變)，提高鐵素體的再結(jié)晶溫度，使碳化物難以聚集長大，因此提高了鋼對(duì)回火軟化的抗力，即提高了鋼的回火穩(wěn)定性。提高回火穩(wěn)定性作用較強(qiáng)的合金元素有：V、Si、Mo、W、Ni、Co等。產(chǎn)生二次硬化一些Mo、W、V含量較高的高合金鋼回火時(shí)，硬度不是隨回火溫度升高而單調(diào)降低，而是到某一溫度(約400℃)后反而開始增大，并在另一更高溫度(一般為550℃左右)達(dá)到峰值。這是回火過程的二次硬化現(xiàn)象，它與回火析出物的性質(zhì)有關(guān)。當(dāng)回火溫度低于450℃時(shí)，鋼中析出滲碳體；在450℃以上滲碳體溶解，鋼中開始沉淀出彌散穩(wěn)定的難熔碳化物Mo2C、W2C、VC等，，使硬度重新升高，稱為沉淀硬化。回火時(shí)冷卻過程中殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的二次淬火所也可導(dǎo)致二次硬化。