一、合金元素對鋼加熱轉變的影響

合金鋼的奧氏體形成過程，基本上與非合金鋼相同，也包括奧氏體的形核、長大、碳化物的溶解和奧氏體的均勻化過程。在奧氏體形成過程中，除 Fe 、 C 原子擴散外，還有合金元素原子的擴散。

由于合金元素的擴散速度較慢，且大多數（除 Ni 、 Co 外）均減慢碳的擴散速度，加之合金碳化物比較穩定，不易溶入奧氏體中，因此，在不同程度上合金元素減緩了奧氏體的形成過程。所以，為了獲得均勻的奧氏體，大多數合金鋼都需加熱到較高的溫度并需較長時間的保溫。

二、合金元素對回火轉變的影響

合金元素對鋼回火時組織與性能的變化，都有不同程度的影響，主要是提高了鋼的耐回火性，有些合金元素還造成二次硬化現象和產生鋼的回火脆性。

1．提高鋼的耐回火性

合金鋼與非合金鋼相比，回火的各個轉變過程都將推遲到更高的溫度。在相同的回火溫度下，合金鋼的硬度高于非合金鋼，使鋼在較高溫度下回火時仍能保持高硬度。這種淬火鋼件在回火時抵抗軟化的能力，稱為耐回火性（或回火穩定性）。合金鋼有較好的耐回火性。若在相同硬度下，合金鋼的回火溫度則要高于非合金鋼的回火溫度，更有利于消除內應力，提高韌性，因此，可獲得更好的綜合力學性能。

2．產生二次硬化

某些含有較多 W 、 Mo 、 V 、 Cr 、 Ti 元素的合金鋼，在500~600℃高溫回火時，高硬度的碳化物(W2C、Mo2C、 VC 、 Cr , C ,、 TiC 等）以微小顆粒狀態析出并彌散在鋼的組織中，使鋼的硬度升高，這種鐵碳合金在一次或多次回火后提高其硬度的現象稱為二次硬化，高速鋼和高鉻鋼在回火時都會產生二次硬化現象，這對于提高它們的熱硬性都有直接影響。

綜上所述，合金鋼的力學性能比非合金鋼好，這主要是因為合金元素提高了鋼的淬透性和耐回火性，以及細化奧氏體晶粒，使鐵素體固溶強化效果增強所致。而且合金元素的作用大多都要通過熱處理才能發揮出來，因此，合金鋼多在熱處理狀態下使用。