मिश्र धातु तत्वों को स्टील में मिलाए जाने के बाद, वे स्टील में तीन मुख्य रूपों में मौजूद रहते हैं। वे हैं: लोहे के साथ ठोस घोल बनाना; कार्बन के साथ कार्बाइड बनाना; और उच्च मिश्र धातु स्टील में अंतरधात्विक यौगिक बनाना।
1. लोहे में घुला हुआ
लगभग सभी मिश्र धातु तत्व (Pb को छोड़कर) लोहे में घुलकर मिश्र धातु फेराइट या मिश्र धातु ऑस्टेनाइट बना सकते हैं। -Fe या -Fe पर उनके प्रभाव के अनुसार, मिश्र धातु तत्वों को दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: ऑस्टेनाइट चरण क्षेत्र का विस्तार करना और ऑस्टेनाइट चरण क्षेत्र को सिकोड़ना।
चरण क्षेत्र का विस्तार करने वाले तत्व - जिन्हें ऑस्टेनाइट स्थिरीकरण तत्व भी कहा जाता है, मुख्य रूप से Mn, Ni, Co, C, N, Cu आदि हैं। वे A3 बिंदु (-Fe -Fe संक्रमण बिंदु) को गिराते हैं और A4 बिंदु (-Fe संक्रमण बिंदु) को बढ़ाते हैं, जिससे -चरण की अस्तित्व सीमा का विस्तार होता है। उनमें से, Ni, Mn आदि, जब एक निश्चित मात्रा में जोड़े जाते हैं, तो चरण क्षेत्र को कमरे के तापमान से नीचे तक विस्तारित कर सकते हैं, जिससे चरण क्षेत्र गायब हो जाता है, जिसे वह तत्व कहा जाता है जो चरण क्षेत्र को पूरी तरह से विस्तारित करता है। कुछ अन्य तत्व (जैसे C, N, Cu आदि), हालांकि वे चरण क्षेत्र का विस्तार करते हैं, इसे कमरे के तापमान तक विस्तारित नहीं कर सकते हैं, इसलिए उन्हें आंशिक रूप से चरण क्षेत्र का विस्तार करने वाले तत्व कहा जाता है।
चरण क्षेत्र को कम करने वाले तत्व - जिन्हें फेराइट स्थिरीकरण तत्व भी कहा जाता है, में मुख्य रूप से Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si, B, Nb, Zr आदि शामिल हैं। वे A3 बिंदु को बढ़ाते हैं और A4 बिंदु को घटाते हैं (क्रोमियम को छोड़कर, जब क्रोमियम सामग्री 7% से कम होती है, A3 बिंदु घटता है; जब यह 7% से अधिक होता है, A3 बिंदु तेजी से बढ़ता है), जिससे चरण क्षेत्र की सीमा कम हो जाती है और फेराइट स्थिर क्षेत्र का विस्तार होता है। उनके विभिन्न कार्यों के अनुसार, उन्हें उन तत्वों में विभाजित किया जा सकता है जो चरण क्षेत्र को पूरी तरह से बंद करते हैं (जैसे Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si, आदि) और ऐसे तत्व जो चरण क्षेत्र को आंशिक रूप से कम करते हैं (जैसे B, Nb, Zr, आदि)।
2. कार्बाइड बनाने वाले मिश्र धातु तत्वों को स्टील में कार्बन के साथ उनकी आत्मीयता के अनुसार दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: कार्बाइड बनाने वाले तत्व और गैर-कार्बाइड बनाने वाले तत्व।
सामान्य गैर-कार्बाइड बनाने वाले तत्वों में शामिल हैं: Ni, Co, Cu, Si, Al, N, B, आदि। वे मूल रूप से फेराइट और ऑस्टेनाइट में घुल जाते हैं। सामान्य कार्बाइड बनाने वाले तत्वों में शामिल हैं: Mn, Cr, W, V, Nb, Zr, Ti, आदि (गठित कार्बाइड की स्थिरता के क्रम में कमजोर से मजबूत तक व्यवस्थित)। उनमें से कुछ स्टील में मैट्रिक्स चरण में घुल जाते हैं, और कुछ मिश्र धातु सीमेंटाइट बनाते हैं। जब सामग्री अधिक होती है, तो नए मिश्र धातु कार्बन यौगिक बन सकते हैं।
