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)法增大位錯運(yùn)動的阻力。金屬中的強(qiáng)化機(jī)制主要有固溶強(qiáng)化、位錯強(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。

除Co外，幾乎所有合金元素都增大過冷奧氏體的穩(wěn)定性，推遲珠光體類型組織的轉(zhuǎn)變，使C曲線右移，即提高鋼的淬透性。常用提高淬透性的元素有：Mo、Mn、Cr、Ni、Si、B等。必須指出，加入的合金元素，只有完全溶于奧氏體時，才能提高淬透性。如果未完全溶解，則碳化物會成為珠光體的核心，反而降低鋼的淬透性。另外，兩種或多種合金元素的同時加入(如鉻錳鋼、鉻鎳鋼等)，比單個元素對淬透性的影響要強(qiáng)得多。除Co、Al外，多數(shù)合金元素都使Ms和Mf點(diǎn)下降。其作用大小的次序是：Mn、Cr、Ni、Mo、W、Si。其中Mn的作用強(qiáng)，Si實(shí)際上無影響。Ms和Mf點(diǎn)的下降，使淬火后鋼中殘余奧氏體量增多。殘余奧氏體量過多時，可進(jìn)行冷處理(冷至Mf點(diǎn)以下)，以使其轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體；或進(jìn)行多次回火，這時殘余奧氏體因析出合金碳化物會使Ms、Mf點(diǎn)上升，并在冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體(即發(fā)生所謂二次淬火)。