碳鋼制成的零件尺寸不能太大，否則淬不透，出現內外性能不均，對于一些大型的機械零件，（要求內外性能均勻），就不能采用碳鋼制作，比較重要的大截面的結構零件如重型運輸機械和礦山機器的軸類，大型發電機轉子等都必須用合金鋼制造。

(1) 如上所述合金鋼的淬透性高

(2)合金鋼回火抗力高

碳鋼淬火后，只有經低溫回火才能保持高硬度，若其回火溫度超過200℃，其硬度就顯著下降。即回火抗力差，不能在較高的溫度下保持高硬度，因此對于要求耐磨，切削速度較高，刃部受熱超過200℃的刀具就不能采用碳鋼制作而采用合金鋼來制作。

(3)合金鋼能滿足一些特殊性能的要求

如耐熱性、耐腐蝕性、耐低溫性（低溫下高韌性）。