در این تحقیق به منظور بررسی تاثیر ریزساختار بر خواص مکانیکی از فولاد AISI4340 استفاده شد. بدین منظور با انجام چرخه های حرارتی مختلف بر روی فولاد مورد استفاده ساختارهای مارتنزیت باز پخت شده، بینیت پایینی و فریت – بینیت ایجاد شد. سپس آزمون کشش، مقاومت در برابر ضربه و آزمون خستگی در دمای اتاق بر روی نمونه های تهیه شده مطابقه استاندارد انجام شد. نتایج آزمون خستگی نشان داد که حد خستگی ساختار فریت – بینیت ازمارتنزیت باز پخت شده و بینیت پایینی بیشتر است. بررسی سطوح شکست خستگی با میکروسکوب الکترونی روبشی (SEM) نشان داد که در ساختار فریتی – بینیتی ترک های ریز ثانویه از ترک اصلی منشعب شده و وجود فاز نرم فریت باعث کند شدن آهنگ رشد ترک خستگی شده است. همچنین بررسی سطوح شکست نشان داد که جوانه زنی ترک خستگی اغلب از سطح شروع شده است و در بعضی موارد با آخال های سولفیدی موجب جوانه زنی ترک خستگی شده اند. تاثیر ریزساختار بر انرژی ضربه و چقرمگی شکست این فولاد نیز بررسی شد. با استفاده از روابط تجربی موجود بین انرژی شکست در ضربه و چقرمگی شکست (K1c)، مقادیر چقرمگی شکست برای ساختارهای مورد بررسی محاسبه شد. نتایج نشان داد که ساختار فریت – بینیت به دلیل حضور فاز نرم فریت و منشعب شدن ترک های ریز ثانویه از ترک اولیه، نسبت به ساختارهای دیگر چقرمگی شکست بالاتری دارد.