組合螺釘中馬氏體的組織形態(tài)對沖擊韌度有重要的影響，馬氏體的組織形態(tài)有兩種：含有大量位錯(cuò)的板條狀馬氏體和含有孿晶的片狀馬氏體，孿晶的出現(xiàn)使滑移系減少為原來的1/4，孿晶又能感生微裂紋，因此，片狀馬氏體的斷裂韌性較板條狀馬氏體的斷裂韌性低。如果能通過合金化（如降低碳含量等）、熱處理手段降低鋼中孿晶馬氏體量而增加位錯(cuò)馬氏體量，則可提高組合螺釘?shù)膹?qiáng)韌性。無論是在熱處理中的正火、退火、淬火和回火工序，奧氏體實(shí)際晶粒小的鋼，最終性能均優(yōu)于奧氏體實(shí)際晶粒大的組合螺釘。

　　根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐，組合螺釘?shù)膴W氏體實(shí)際晶粒度粗于1～4級，對螺釘?shù)臎_擊韌度（沖擊吸收能量KV、KU）值呈逐漸下降趨勢，嚴(yán)重影響螺釘?shù)牧W(xué)性能指標(biāo)。隨著晶粒度級別的提高（晶粒度越細(xì)小），低溫沖擊吸收能量KV、KU越高。這是由于晶粒越細(xì)，晶粒越多，晶界就越多，裂紋擴(kuò)展阻力就越大，沖擊吸收能量值就越高。

　　晶粒尺寸對材料屈服強(qiáng)度的影響已有定量的表達(dá)式。晶粒越細(xì)，屈強(qiáng)比越高，而且裂紋擴(kuò)展時(shí)所消耗的能量也越多。細(xì)化晶粒是使材料強(qiáng)度和韌性同時(shí)提高的有效手段；對高強(qiáng)度組合螺釘原材料的實(shí)際晶粒度應(yīng)控制在6～8級。