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。

固、液相線的溫度愈低和結(jié)晶溫區(qū)愈窄，其鑄造性能愈好。合金元素對(duì)鑄造性能的影響，主要取決于它們對(duì)Fe-Fe3C相圖的影響。另外，許多元素，如Cr、Mo、V、Ti、Al等在鋼中形成高熔點(diǎn)碳化物或氧化物質(zhì)點(diǎn)，增大鋼的粘度，降低流動(dòng)性，使鑄造性能惡化。在鋼中加入合金元素后，鋼的基本組元鐵和碳與加入的合金元素會(huì)發(fā)生交互作用。鋼的合金化目的是希望利用合金元素與鐵、碳的相互作用和對(duì)鐵碳相圖及對(duì)鋼的熱處理的影響來改善鋼的組織和性能。合金元素與鐵、碳的相互作用合金元素加入鋼中后，主要以三種形式存在鋼中。即：與鐵形成固溶體；與碳形成碳化物；在高合金鋼中還可能形成金屬間化合物。溶于鐵中幾乎所有的合金元素（除Pb外）都可溶入鐵中，形成合金鐵素體或合金奧氏體，按其對(duì)α-Fe或γ-Fe的作用，可將合金元素分為擴(kuò)大奧氏體相區(qū)和縮小奧氏體相區(qū)兩大類。