鉻是中強碳化物形成元素，鋼中的鉻一部分置換鐵形成合金滲碳體，提高其穩定性；一部分溶入鐵素體中，產生固溶強化，提高鐵素體的強度和硬度。含量低時可能形成鉻的合金滲碳體（Fe、Cr）3C，而隨鉻含量的增加，鋼中的碳化物逐步變為Cr23C6和Cr7C3。由于鉻在奧氏體中的擴散速度比較小，加之阻礙碳的擴散，因而可提高奧氏體的穩定性，使C曲線右移，降低臨界冷卻速度，提高淬透性。鉻也因降低相變溫度，從而可使碳化物在較低溫度析出，使組織和碳化物細化。在鉻含量較高的合金鋼中鉻有使碳化物分散孤立分布的趨勢。鉻也明顯地提高鋼的強度，在相同的強度硬度條件下，鉻鋼有比碳鋼高的塑性。鉻在鋼中有使殘留奧氏體增加的趨勢。高速鋼中鉻合金化的理論和實踐已經證明，鉻含量超過一定量后淬火鋼中殘留奧氏體數量大幅度增加。含鉻的合金結構鋼也有回火脆性傾向。
鉻在滲碳鋼中有強烈提高滲碳層含碳量的作用，當鋼中含鉻量達到1.5%時，滲碳層表層含碳量達到最大值；同時鉻還提高滲碳鋼的淬透性，在滲碳鋼中鉻含量一般小于2%。在調質鋼中鉻是提高淬透性的主要元素，可細化晶粒，提高回火抗力，但也增加第二類回火脆性的敏感性，因此在調質鋼中鉻的含量一般為1%～2%。
鉻在高溫軸承鋼中的含量一般在4%左右，Cr23C6型碳化物在淬火時幾乎全部溶解并固溶于基體中，起到了減小淬火變形、細化晶粒及提高韌性作用。鉻是冷作模具鋼的基本元素，在低合金冷作模具鋼中含鉻0.5%～1.5%，高強韌性鋼中含鉻4%～5%，高耐磨微變形鋼中含鉻6%～12%。
