鋼中的合金元素如Cr、Mn、Mo、Si、 Ni、五i等，就其分布和存在形式來看，有的元素能夠溶于鐵的晶格形成固溶體，有的形成合金滲碳體，有的可能形成單獨的合金碳化物。無論以哪種形式存在，都能強化鋼的基體，增大鋼的塑性畸變抗力，顯著地減小了畸變。同時，絕大多數(shù)合金元素都能增大鋼的過冷奧氏體的穩(wěn)定性，增大鋼的淬透性，可以采用較緩慢的冷卻速度(或淬火冷卻介質)進行淬火。由于其阻礙淬火時過冷奧氏體向馬氏體轉變，降低鋼材Ms點，從而使淬火鋼組織中的殘留奧氏體量增多，即相應減小了淬火時鋼的比體積變化，減小了淬火時形成的組織應力。與此相反，由于碳鋼的Ms點高于合金鋼，在碳鋼淬火冷卻時，在較高的溫度下開始馬氏體轉變(如45鋼Ms點高于300C)。由于較高的溫度下鋼具有較好的塑性而易于出現(xiàn)畸變。1鋼中合金元素對齒輪的畸變影響很大，鋼中不同元素的配比直接決定了材料的淬透性能。鋼的淬透性高低，直接影響產生的熱處理應力大小及其類型。合金元素對淬透性的影響見表6-1。
注:1.帶括號的元素(AI)， 其作用還沒有肯定，趨向于降低淬透性。西2和五思中頭，叫不2.帶*符號的元素，均為強碳化物形成元素，當以單獨碳化物形式存在時，降低淬透性;如溶人固溶體中則作用相反，即提高淬透性。
合金元素的影響，實際上是通過材料淬透性、臨界淬火速度和對Ms點的影響來起作用的。例如，Mn、Cr、Si、B、Al等元素含量增加，可以使臨界淬火速度降低，淬透性增加，畸變趨向于膨脹，Ms點低時，畸變趨向于縮小。因此，合金元素對Ms點的影響最大。
鋼材質量對齒輪熱處理畸變有很大影響，其成分的波動直接影響淬透性的變化，這對普通碳鋼的影響更為顯著，如Si、Mn等元素在普通碳鋼的波動可使淬透性變化達50% ~ 100%。
