1，合金元素對機械性能的影響
當淬透性相同的鋼淬火回火到相同硬度時，抗拉強度基本相同，硬度與抗拉強度的關系大致呈線性。
各種成分的合金鋼淬火回火到各種硬度值時，硬度值為400HB時(抗拉強度約為1400 MPa)，屈強比最高，約為0.9。淬火組織對屈強比有很大影響。
通過調整增加鋼的淬透性的合金元素的含量，可以獲得相同的淬透性、抗拉強度和屈服強度。因此，在選擇合金元素時，應優先考慮那些對提高淬透性有顯著作用且價格較低的元素，如硼、錳、鉻等。但不同合金元素的鋼達到相同硬度的回火溫度不同，即各種鋼的回火抗力不同。
當淬透性相同的鋼淬火回火至相同硬度時，抗拉強度和屈服強度基本相同，但脆性破壞傾向卻有很大差異，尤其是低溫沖擊試驗。不同成分的鋼在調質後硬度與疲勞極限的關系是不同的。當硬度低於35HRC時，疲勞極限與硬度呈線性關系，疲勞極限波動範圍為130MPa。當硬度超過35HRC時，疲勞極限的波動範圍變寬。當硬度為55HRC時，疲勞極限波動範圍達到380MPa。
2.淬火和回火零件硬度的測定
零件淬透性相同時，調質後的硬度能反映零件的屈服強度和抗拉強度，所以零件的圖紙和技術條件壹般只規定硬度值。只有非常重要的零件才指定其他機械性能。
淬火和回火零件硬度的確定必須考慮制造工藝的要求和使用中的負載條件。考慮到制造工藝，希望零件在毛坯狀態下進行調質處理，然後再進行切割組裝。這樣在後期的切割過程中就會消除零件熱處理造成的變形和脫碳。但使用這種制造程序的零件硬度不能太高，壹般不超過300HB，個別零件不超過350HB，否則對切削不利。對硬度要求較高的零件(如部分汽車半軸要求硬度為341~415HB)只能先切削，再淬火回火。此時零件加熱時要防止脫碳和變形，有時熱處理後還要增加矯直工序。對於小批量或單件生產的零件，切削允許的硬度可適當提高。
在確定淬火和回火零件的硬度時，還必須考慮生產的特點。對於小批量生產的產品和不同的零件可以選擇不同的硬度。大批量生產的工廠希望大部分零件的硬度範圍壹致或固定在幾個硬度範圍內，這對於組織熱處理生產非常方便。
考慮到零件的用途，在確定調質零件的硬度時，要註意零件的工作條件和形狀。壹般來說，硬度較高時光滑試樣的抗拉強度、屈服強度和疲勞強度都較高，但塑性指數降低，脆性破壞傾向和應力集中的敏感性增加。因此，當起應力集中作用的零件上有缺口時，為了使應力分布均勻，減少應力集中現象，較低的硬度可以獲得較高的疲勞性能。