Легирующие элементы влияют на структуру и свойства железоуглеродистых сплавов, изменяя механические свойства фаз, которые присутствуют в сплаве (феррита, аустенита, перлита и цементита). 5

Некоторые примеры влияния легирующих элементов:

• Никель и хром улучшают механические свойства, повышают жаростойкость и коррозионную стойкость сталей. 3
• Вольфрам повышает твёрдость, прочность, улучшает режущие свойства стали при высоких температурах (красностойкость). 3
• Марганец повышает твёрдость, износостойкость, сопротивление ударным нагрузкам сталей. 3
• Кремний повышает упругие свойства стали, увеличивает кислотостойкость сталей. 3
• Титан увеличивает жаропрочность и кислотостойкость сталей. 3
• Молибден улучшает механические свойства при нормальной и повышенной температурах, несколько повышает свариваемость сталей. 3
• Ванадий улучшает пластические свойства стали, измельчает её микроструктуру. 3
• Кобальт увеличивает ударную вязкость и жаропрочность сталей. 3

Механизм влияния: растворяясь, атомы легирующих элементов замещают атомы железа или, взаимодействуя с углеродом, образуют карбиды, что вызывает появление напряжений в кристаллической структуре, изменяя её размеры и периодичность. 2

Эффективность легирующих элементов в стали увеличивается с ростом их концентрации до определённого момента, после чего дальнейшее увеличение концентрации не улучшает свойства сплава. 2