淬火和回火零件需要機械效能和淬透性。
一般要求調質件具有良好的綜合力學效能，即要求強度和韌性有良好的匹配。 它不僅應具有足夠高的抗拉強度、屈服點、疲勞強度，還應具有足夠的衝擊韌性，以確保其工作安全可靠。
為了獲得調質鋼良好的力學效能，前提是在整體淬火時應保證核心部分獲得馬氏體或更低的貝氏體組織。 因此，淬火和回火效果與其淬透性密切相關。
調質鋼在充分淬火的條件下，在高溫下回火至相同硬度時，其力學效能，如強度、塑性和韌性相近。 如果45鋼和40cr鋼都完全淬火並回火到相同的硬度，它們將具有大致相同的強度，塑性和韌性。 但是，如果不完全淬火，即使回火後的硬度與完全淬火後的回火硬度相同，其強度、塑性和韌性等力學效能也較低，並且還原程度隨著硬化程度的降低而增加。 因此，從理論上講，在淬火和回火零件時，需要對其進行淬火，即在整個橫截面上獲得馬氏體組織和高硬度。 但在實際生產中，由於工件尺寸和熱處理工藝條件的影響，往往無法淬火，應區分不同的情況，提出不同的要求。
1）調質零件根據所承受的不同應力，對淬硬層的深度有不同的要求。在執行過程中在整個截面上均勻承受載荷的重要部件要求芯中至少含有50%的馬氏體;承受較大拉應力的零件，特別是重要的零件，在淬火過程中應完全硬化。 例如，發動機的連桿螺栓，由於在乙個方向上均勻地承受拉伸、壓縮或剪下應力，因此要求淬火後芯中馬氏體含量超過95%。
2）一些主要承受扭轉和彎曲應力作用的零件，工作時內應力集中在面層，面層承受彎曲、扭轉等復合應力的作用，應力在這類零件的截面上分布不均勻，應力只發生在軸的外邊緣， 而且它的中心很小，因此，沒有必要對零件的型芯進行硬化，硬化層的深度可以是零件半徑的1 2 1 4。
3）大型重要零件通常由高度淬火的鋼製成。對於尺寸較大的碳鋼和低合金鋼調質零件，由於尺寸超出了材料可以硬化的範圍，這種工件不僅不可能在淬火和高溫回火後在整個截面上得到回火的稀石組織，而且在淬火後也不能得到表層的馬氏體， 而且硬度不高。然而，在水或油中冷卻的情況下，工件橫截面上每個點的冷卻速度畢竟比在空氣中冷卻（正火）或在爐中冷卻（退火）時要快。 從鋼奧氏體的連續冷卻轉變曲線可以看出，大型工件調質得到的組織比正火或退火更細化，力學效能相對更好。 因此，許多大型工件的熱處理常採用調質處理或正火和高溫回火。 一般在保證零件所需力學效能的條件下，採用正火和高溫回火，因為這種方法產生的內應力比調質處理小，工藝簡單。 但是，當零件的機械效能較高而零件尺寸過大時，為了避免或減少游離鐵素體的析出，採用調質工藝更為合適。 為了防止處理過程中淬火，在工藝中應採取相應的措施，如油淬或水淬、空冷、相間冷卻等。
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