Ванадій має сильну спорідненість з вуглецем, аміаком і киснем і утворює з ними відповідні стійкі сполуки. Ванадій існує в основному у вигляді карбідів у сталі. Його основною функцією є покращення структури та зерен сталі та зниження міцності та в’язкості сталі. При розчиненні в твердому розчині при високій температурі підвищується прогартовуваність; навпаки, коли він існує у формі карбіду, прогартовуваність знижується. Ванадій підвищує стійкість до відпуску загартованої сталі та створює ефект вторинного зміцнення. Вміст ванадію в сталі, за винятком швидкорізальної інструментальної сталі, зазвичай не перевищує 0,5%.
Ванадій може очищати зерна у звичайній низьковуглецевій легованій сталі, покращувати міцність, коефіцієнт текучості та низькотемпературні характеристики після нормалізації та покращувати зварювальні характеристики сталі.
Ванадій часто використовується в комбінації з такими елементами, як марганець, хром, молібден і вольфрам, у конструкційній сталі, оскільки він зменшує здатність до загартування за загальних умов термічної обробки. Ванадій у загартованій і відпущеній сталі головним чином покращує міцність і коефіцієнт текучості сталі, покращує зерна та зменшує чутливість до перегріву. Оскільки він може подрібнити зерна в науглерожуваній сталі, сталь можна загартувати безпосередньо після науглерожування без необхідності вторинного загартування.
Ванадій у пружинній сталі та підшипниковій сталі може збільшити міцність і коефіцієнт текучості, особливо збільшити пропорційну межу та межу пружності, зменшити чутливість декарбюрізації під час термічної обробки, тим самим покращуючи якість поверхні. Пентахромовмісна ванадієва сталь має високу дисперсію карбонізації та хороші характеристики.
Ванадій подрібнює зерна інструментальної сталі, знижує чутливість до перегріву, підвищує стійкість до відпустки та зносостійкість, тим самим подовжуючи термін служби інструменту.
Титан має сильну спорідненість з азотом, киснем і вуглецем і має сильнішу спорідненість із сіркою, ніж залізо. Таким чином, це хороший деоксигенуючий дегазуючий агент і ефективний елемент у фіксації азоту та вуглецю. Хоча титан є сильним карбідоутворюючим елементом, він не поєднується з іншими елементами, утворюючи композитні сполуки. Карбід титану має сильну зв'язуючу силу, стабільність і його непросто розкласти. У сталі він може лише повільно розчинятися в твердий розчин при нагріванні вище 1000 градусів. Перед розчиненням частинки карбіду титану можуть перешкоджати росту зерна. Оскільки спорідненість між титаном і вуглецем набагато більша, ніж спорідненість між хромом і вуглецем, титан зазвичай використовується в нержавіючій сталі для фіксації вуглецю в ній, щоб усунути виснаження хрому на границях зерен, тим самим усуваючи або зменшуючи міжкристалітну корозію сталі .
Титан також є одним із сильних феритоутворюючих елементів, який сильно підвищує температури А1 і А3 сталі. Титан може покращити пластичність і міцність звичайної низьколегованої сталі. Оскільки титан зв'язує азот і сірку і утворює карбід титану, він підвищує міцність сталі. Після нормалізації зерна очищаються і утворюються карбіди, які можуть значно підвищити пластичність і ударну в'язкість сталі. Конструкційна сталь, що містить титан, має добрі механічні та технологічні властивості, але її основним недоліком є дещо погана загартовуваність. .
До нержавіючої сталі з високим вмістом хрому зазвичай додають титан із приблизно в 5 разів більшим вмістом вуглецю, що може не лише покращити корозійну стійкість (головним чином стійкість до міжкристалічної корозії) та міцність сталі; він також може запобігти та покращити тенденцію до росту зерна сталі при високих температурах. Зварювальні властивості сталі.
