提高钢的强度是加入合金元素的主要目的之一。欲提升强度, 就要设法增加位错运动的阻力。金属中的强化机制主要有固溶强化、位错强化、细晶强化、二相(沉淀和弥散)强化。合金元素的强化作用, 正是利用了这些强化机制。

　　1. 对退火状态下钢的机械性能的影响

　　结构钢在退火状态下的基本相是铁素体和碳化物。合金元素溶于铁素体中, 形成合金铁素体, 依靠固溶强化作用, 提升强度和硬度, 但同时降低塑性和韧性。

　　2.对退火状态下钢的机械性能的影响

　　由于合金元素的加入降低了共析点的碳含量、使C曲线右移, 从而使组织中的珠光体的比例增加, 使珠光体层片距离减小, 这也使钢的强度增加, 塑性下降。但是在退火状态下, 合金钢没有很大的优越性。

　　由于过冷奥氏体稳定性大, 合金钢在正火状态下可得到层片距离更小的珠光体, 或贝氏体甚至马氏体组织, 从而强度大为增加。Mn、Cr、Cu的强化作用较大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般结构钢的实际含量)下影响很小。

　　3. 对淬火、回火状态下钢的机械性能的影响

　　合金元素对淬火、回火状态下钢的强化作用显著, 因为它充分利用了全部的四种强化机制。淬火时形成马氏体, 回火时析出碳化物, 造成强烈的二相强化，同时使韧性大大改变, 故获得马氏体并对其回火是钢的经济和好用的综合强化方法。