Ванадият има силен афинитет към въглерода, амоняка и кислорода и образува съответните стабилни съединения с тях. Ванадият съществува главно под формата на карбиди в стоманата. Основната му функция е да прецизира структурата и зърната на стоманата и да намали якостта и издръжливостта на стоманата. Когато се разтвори в твърд разтвор при висока температура, втвърдяването се увеличава; обратно, когато съществува под формата на карбид, закаляването е намалено. Ванадият повишава устойчивостта на закаляване на закалената стомана и предизвиква ефект на вторично закаляване. Съдържанието на ванадий в стоманата, с изключение на високоскоростната инструментална стомана, обикновено не е по-голямо от 0.5%.
Ванадият може да рафинира зърната в обикновената нисковъглеродна легирана стомана, да подобри якостта, съотношението на добив и нискотемпературните характеристики след нормализиране и да подобри заваръчните характеристики на стоманата.
Ванадият често се използва в комбинация с елементи като манган, хром, молибден и волфрам в структурна стомана, тъй като ще намали способността за закаляване при общи условия на топлинна обработка. Ванадият в закалената и темперирана стомана основно подобрява якостта и коефициента на провлачване на стоманата, рафинира зърната и намалява чувствителността към прегряване. Тъй като може да рафинира зърната в карбуризираната стомана, стоманата може да бъде охладена директно след карбуризирането без необходимост от вторично охлаждане.
Ванадият в пружинната стомана и лагерната стомана може да увеличи якостта и съотношението на провлачване, особено да увеличи пропорционалната граница и границата на еластичност, да намали чувствителността на обезвъглеродяване по време на топлинна обработка, като по този начин подобри качеството на повърхността. Съдържащата пентахром ванадиева стомана има висока карбонизираща дисперсия и добра производителност.
Ванадият пречиства зърната в инструменталната стомана, намалява чувствителността към прегряване, повишава стабилността на темпериране и устойчивостта на износване, като по този начин удължава експлоатационния живот на инструмента.
Титанът има силен афинитет към азота, кислорода и въглерода и има по-силен афинитет към сярата, отколкото към желязото. Следователно, той е добър деоксигениращ дегазиращ агент и ефективен елемент при фиксирането на азот и въглерод. Въпреки че титанът е силен карбидообразуващ елемент, той не се комбинира с други елементи, за да образува композитни съединения. Титановият карбид има силна свързваща сила, стабилност и не се разлага лесно. В стоманата може да се разтвори бавно в твърд разтвор само при нагряване до над 1000 градуса. Преди да бъдат разтворени, частиците от титанов карбид могат да предотвратят растежа на зърната. Тъй като афинитетът между титан и въглерод е много по-голям от афинитета между хром и въглерод, титанът обикновено се използва в неръждаемата стомана за фиксиране на въглерода в нея, за да се елиминира изчерпването на хрома по границите на зърната, като по този начин се елиминира или намалява междукристалната корозия на стоманата .
Титанът също е един от силните феритообразуващи елементи, който силно повишава температурите A1 и A3 на стоманата. Титанът може да подобри пластичността и якостта на обикновената нисколегирана стомана. Тъй като титанът фиксира азот и сяра и образува титанов карбид, той увеличава здравината на стоманата. След нормализиране зърната се рафинират и се образуват карбиди, което може значително да подобри пластичността и ударната якост на стоманата. Конструкционната стомана, съдържаща титан, има добри механични свойства и свойства на процеса, но основният й недостатък е леко лошата закаляемост. .
Титан с около 5 пъти по-високо съдържание на въглерод обикновено се добавя към неръждаема стомана с високо съдържание на хром, което може не само да подобри устойчивостта на корозия (основно устойчивост на междукристална корозия) и здравината на стоманата; може също така да предотврати и подобри тенденцията за растеж на зърната на стоманата при високи температури. Заваръчни свойства на стоманата.
