องค์ประกอบผสมทั่วไป ได้แก่ โครเมียม นิกเกิล โมลิบดีนัม ทังสเตน วานาเดียม ไททาเนียม ไนโอเบียม เซอร์โคเนียม โคบอลต์ ซิลิคอน แมงกานีส อะลูมิเนียม ทองแดง โบรอน แรร์เอิร์ธ และอื่นๆ ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ และไนโตรเจนยังทำหน้าที่เป็นโลหะผสมในเหล็กบางเกรด (เช่น 11SMn30)
1. โครเมียม (Cr) โครเมียมสามารถเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กและมีผลของการชุบแข็งทุติยภูมิ ซึ่งสามารถปรับปรุงความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของเหล็กกล้าคาร์บอนโดยไม่ทำให้เหล็กเปราะ เมื่อมีปริมาณเกิน 12 เปอร์เซ็นต์ เหล็กจะมีความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูงและความต้านทานการกัดกร่อนจากปฏิกิริยาออกซิเดชันที่ดี และยังเพิ่มความแข็งแรงทางความร้อนของเหล็กอีกด้วย โครเมียมเป็นส่วนประกอบหลักของเหล็กกล้าไร้สนิมทนกรดและเหล็กทนความร้อน โครเมียมสามารถปรับปรุงความแข็งแรงและความแข็งของเหล็กกล้าคาร์บอนในสถานะรีด และลดการยืดตัวและการลดพื้นที่ เมื่อมีปริมาณโครเมียมเกินร้อยละ 15 ความแข็งแรงและความแข็งจะลดลง การยืดตัวและการลดลงของพื้นที่ก็จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย หน้าที่หลักของโครเมียมในโครงสร้างชุบแข็งและอบคืนตัวคือการปรับปรุงความสามารถในการชุบแข็ง เพื่อให้เหล็กมีสมบัติเชิงกลที่ครอบคลุมมากขึ้นหลังการชุบแข็งและอบคืนตัว ในเหล็กคาร์บูไรซ์ ยังสามารถขึ้นรูปคาร์ไบด์ที่มีโครเมียมได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความต้านทานพื้นผิวของวัสดุ การกัดกร่อน เหล็กสปริงที่มีโครเมียมไม่สามารถแยกส่วนได้ง่ายในระหว่างการอบชุบด้วยความร้อน โครเมียมสามารถปรับปรุงความทนทานต่อการสึกหรอ ความแข็ง และความแข็งสีแดงของเหล็กกล้าเครื่องมือ และมีเสถียรภาพในการอบคืนตัวที่ดี ในโลหะผสมอิเล็กโทรเทอร์มอล โครเมียมสามารถปรับปรุงความต้านทานการเกิดออกซิเดชัน ความต้านทาน และความแข็งแรงของโลหะผสมได้
2. นิกเกิล (Ni) นิกเกิลช่วยเสริมความแข็งแรงของเฟอร์ไรต์และขัดเกลาไข่มุกในเหล็ก ผลโดยรวมคือการเพิ่มความแข็งแรงและผลกระทบต่อความเป็นพลาสติกนั้นไม่มีนัยสำคัญ โดยทั่วไปแล้ว สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำที่ใช้ในสถานะรีด นอร์มอลไลซ์ หรืออบอ่อนโดยไม่ชุบแข็งและอบคืนตัว ปริมาณนิกเกิลบางชนิดสามารถเพิ่มความแข็งแรงของเหล็กกล้าโดยไม่ลดความเหนียวลงอย่างมาก ในขณะที่ปรับปรุงความแข็งแรงของเหล็ก นิกเกิลมีความเสียหายต่อความเหนียว ความเป็นพลาสติก และคุณสมบัติกระบวนการอื่นๆ ของเหล็กน้อยกว่าองค์ประกอบโลหะผสมอื่นๆ สำหรับเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง เนื่องจากนิกเกิลลดอุณหภูมิการเปลี่ยนรูปของเพิร์ลไลต์ เพิร์ลไลต์จึงบางลง และเนื่องจากนิกเกิลลดปริมาณคาร์บอนของจุดยูเทคตอยด์ จำนวนของไข่มุกไลต์จึงมากกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีปริมาณคาร์บอนเท่ากัน ความแข็งแรงของเหล็กเฟอร์ริติกที่มีสารนิกเกิลเป็นส่วนประกอบนั้นสูงกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีปริมาณคาร์บอนเท่ากัน ในทางตรงกันข้าม หากความแข็งแรงของเหล็กเท่ากัน ปริมาณคาร์บอนของเหล็กที่มีนิกเกิลสามารถลดลงได้อย่างเหมาะสม เพื่อให้สามารถปรับปรุงความเหนียวและความเป็นพลาสติกของเหล็กได้ นิกเกิลสามารถเพิ่มความต้านทานต่อความล้าของเหล็กและลดความไวของเหล็กต่อรอยบากได้ นิกเกิลช่วยลดอุณหภูมิการเปลี่ยนเปราะที่อุณหภูมิต่ำของเหล็ก ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเหล็กอุณหภูมิต่ำ เหล็กกล้าที่มีนิกเกิล 3.5 เปอร์เซ็นต์สามารถใช้ได้ที่ดีกรี -100 และเหล็กกล้าที่มีนิกเกิล 9 เปอร์เซ็นต์สามารถใช้ได้ที่ดีกรี -196 นิกเกิลไม่เพิ่มความต้านทานต่อการคืบของเหล็ก ดังนั้นโดยทั่วไปจะไม่ใช้เป็นองค์ประกอบเสริมความแข็งแรงสำหรับเหล็กทนความร้อน นอกจากนี้ นิกเกิลที่เติมลงในเหล็กกล้าไม่เพียงแต่สามารถต้านทานกรดเท่านั้น แต่ยังต้านทานด่างอีกด้วย และทนต่อการกัดกร่อนต่อบรรยากาศและเกลือ นิกเกิลเป็นองค์ประกอบสำคัญอย่างหนึ่งในเหล็กกล้าไร้สนิมทนกรด
3. โมลิบดีนัม (Mo) โมลิบดีนัมสามารถปรับปรุงความสามารถในการชุบแข็งและความแข็งแรงทางความร้อนในเหล็ก ป้องกันความเปราะบางของอุณหภูมิ เพิ่มการคงตัวและการบีบบังคับ และความต้านทานการกัดกร่อนในตัวกลางบางชนิด
4. ทังสเตน (W) นอกจากการขึ้นรูปคาร์ไบด์ในเหล็กแล้ว ทังสเตนยังละลายบางส่วนลงในเหล็กเพื่อสร้างสารละลายที่เป็นของแข็ง ผลของมันคล้ายกับโมลิบดีนัม คำนวณโดยเศษส่วนมวล ผลทั่วไปไม่มีนัยสำคัญเท่ากับผลของโมลิบดีนัม รูปแบบหลักของทังสเตนในเหล็กคือการเพิ่มความเสถียรในการอบคืนตัว ความแข็งสีแดง ความแข็งแรงทางความร้อน และเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอเนื่องจากการก่อตัวของคาร์ไบด์ ดังนั้นจึงใช้เป็นหลักสำหรับเหล็กกล้าเครื่องมือ เช่น เหล็กกล้าความเร็วสูง เหล็กกล้าสำหรับแม่พิมพ์ตีขึ้นรูปร้อน เป็นต้น เนื่องจากการเติมทังสเตน ทำให้สามารถปรับปรุงความต้านทานการสึกหรอและความสามารถในการขึ้นรูปของเหล็กกล้าได้อย่างมาก ดังนั้น ทังสเตนจึงเป็นองค์ประกอบหลัก ของเหล็กกล้าเครื่องมือโลหะผสม
5. วานาเดียม (V) วาเนเดียมมีความสัมพันธ์กับคาร์บอน แอมโมเนีย และออกซิเจนอย่างมาก และก่อตัวเป็นสารประกอบที่เสถียรกับมัน วาเนเดียมมีอยู่ในรูปของคาร์ไบด์ในเหล็กกล้าเป็นส่วนใหญ่ หน้าที่หลักคือการปรับแต่งโครงสร้างและเกรนของเหล็ก และลดความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็ก เมื่อละลายเป็นสารละลายของแข็งที่อุณหภูมิสูง จะเพิ่มความสามารถในการชุบแข็ง ในทางตรงกันข้าม เมื่ออยู่ในรูปของคาร์ไบด์ จะทำให้ความสามารถในการชุบแข็งลดลง วาเนเดียมเพิ่มความเสถียรในการอบคืนตัวของเหล็กชุบแข็งและให้ผลการชุบแข็งรอง ปริมาณวานาเดียมในเหล็กกล้า ยกเว้นเหล็กกล้าเครื่องมือความเร็วสูง โดยทั่วไปจะไม่เกิน 0.5 เปอร์เซ็นต์ วานาเดียมสามารถขัดเกลาเมล็ดในเหล็กกล้าผสมคาร์บอนต่ำทั่วไป ปรับปรุงความแข็งแรงและอัตราส่วนผลผลิตหลังจากทำให้เป็นมาตรฐานและมีลักษณะอุณหภูมิต่ำ และปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อมของเหล็กกล้า วาเนเดียมในเหล็กโครงสร้างผสมมักใช้ร่วมกับแมงกานีส โครเมียม โมลิบดีนัม และทังสเตนในเหล็กโครงสร้าง เพราะจะลดความสามารถในการชุบแข็งภายใต้สภาวะการให้ความร้อนทั่วไป
6. ไททาเนียม (Ti) ไททาเนียมมีความสัมพันธ์กับไนโตรเจน ออกซิเจน และคาร์บอนสูง และมีความสัมพันธ์กับกำมะถันมากกว่าเหล็ก ดังนั้นจึงเป็นสารกำจัดออกซิไดซ์ที่ดีและเป็นองค์ประกอบที่มีประสิทธิภาพในการตรึงไนโตรเจนและคาร์บอน แม้ว่าไททาเนียมเป็นองค์ประกอบที่ขึ้นรูปด้วยคาร์ไบด์ที่แข็งแรง แต่ก็ไม่รวมตัวกับองค์ประกอบอื่นๆ เพื่อสร้างสารประกอบที่ซับซ้อน ไททาเนียมคาร์ไบด์มีแรงยึดเกาะที่แข็งแกร่ง เสถียร และไม่สลายตัวง่าย สามารถละลายเป็นสารละลายของแข็งได้ช้าเมื่อให้ความร้อนสูงกว่า 1,000 องศาในเหล็ก การประมวลผลโลหะ WeChat เนื้อหาดี สมควรได้รับความสนใจ ก่อนที่จะถูกละลาย อนุภาคไททาเนียมคาร์ไบด์มีผลในการป้องกันการเจริญเติบโตของเมล็ดพืช เนื่องจากความสัมพันธ์ระหว่างไททาเนียมกับคาร์บอนมีมากกว่าความสัมพันธ์ระหว่างโครเมียมกับคาร์บอน ไททาเนียมจึงมักถูกใช้เพื่อตรึงคาร์บอนในเหล็กกล้าไร้สนิมเพื่อกำจัดการพร่องของโครเมียมที่ขอบเกรน ซึ่งจะช่วยกำจัดหรือลดการกัดกร่อนตามขอบเกรนของเหล็ก ไททาเนียมยังเป็นหนึ่งในองค์ประกอบการขึ้นรูปเฟอร์ไรต์ที่แข็งแกร่ง ซึ่งจะเพิ่มอุณหภูมิ A1 และ A3 ของเหล็กอย่างมาก ไททาเนียมสามารถปรับปรุงความเป็นพลาสติกและความเหนียวในเหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำทั่วไป ความแข็งแรงของเหล็กจะเพิ่มขึ้นเมื่อไททาเนียมช่วยตรึงไนโตรเจนและกำมะถันและสร้างไททาเนียมคาร์ไบด์ หลังจากการทำให้เป็นมาตรฐาน เมล็ดพืชจะถูกขัดเกลา และการตกตะกอนเพื่อสร้างคาร์ไบด์สามารถปรับปรุงความเป็นพลาสติกและความเหนียวของแรงกระแทกของเหล็กได้อย่างมาก เหล็กโครงสร้างโลหะผสมที่มีไททาเนียมมีสมบัติทางกลและกระบวนการที่ดี แต่ข้อเสียหลักคือความสามารถในการชุบแข็งต่ำเล็กน้อย
7. ไนโอเบียม (Nb) ไนโอเบียมสามารถละลายเป็นสารละลายของแข็งในเหล็กกล้า และมีบทบาทในการเสริมความแข็งแกร่งของสารละลายที่เป็นของแข็ง เมื่อละลายในออสเทนไนต์ ความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กจะดีขึ้นอย่างมาก อย่างไรก็ตาม ในรูปของอนุภาคคาร์ไบด์และออกไซด์ จะช่วยปรับปรุงเกรนและลดความสามารถในการชุบแข็งของเหล็ก สามารถเพิ่มเสถียรภาพในการอบคืนตัวของเหล็กกล้าและมีผลในการชุบแข็งทุติยภูมิ ปริมาณไนโอเบียมที่มีปริมาณน้อยสามารถเพิ่มความแข็งแรงของเหล็กได้โดยไม่ส่งผลต่อความเหนียวหรือความเหนียว เนื่องจากผลของการปรับแต่งเกรน จึงสามารถปรับปรุงความทนทานต่อแรงกระแทกของเหล็กและลดอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านที่เปราะได้ เมื่อเนื้อหามีมากกว่าคาร์บอน 8 เท่า คาร์บอนเกือบทั้งหมดในเหล็กกล้าสามารถคงที่ได้ เพื่อให้เหล็กมีความต้านทานไฮโดรเจนที่ดี ในเหล็กกล้าออสเทนนิติก มันสามารถป้องกันการกัดกร่อนตามขอบเกรนของเหล็กกล้าได้ด้วยสื่อออกซิไดซ์ เนื่องจากคาร์บอนคงที่และการชุบแข็งแบบตกตะกอน จึงสามารถปรับปรุงคุณสมบัติที่อุณหภูมิสูงของเหล็กกล้าทนความร้อน เช่น ความแข็งแรงของการคืบ