Vanadíum hefur mikla sækni í kolefni, ammoníak og súrefni og myndar samsvarandi stöðug efnasambönd með þeim. Vanadíum er aðallega til í formi karbíða í stáli. Meginhlutverk þess er að betrumbæta uppbyggingu og korn úr stáli og draga úr styrk og hörku stáls. Þegar það er leyst upp í fasta lausn við háan hita, eykst hertanleiki; á hinn bóginn, þegar það er til í formi karbíðs, minnkar hertanleiki. Vanadíum eykur temprunarstöðugleika slökktu stáls og framkallar auka herðandi áhrif. Vanadíuminnihald í stáli, nema fyrir háhraða verkfærastál, er yfirleitt ekki meira en 0,5%.
Vanadíum getur betrumbætt kornin í venjulegu lágkolefnisblendi, bætt styrk, ávöxtunarhlutfall og lághitaeiginleika eftir eðlilegt ástand og bætt suðuafköst stálsins.
Vanadíum er oft notað ásamt frumefnum eins og mangani, króm, mólýbdeni og wolfram í byggingarstáli vegna þess að það mun draga úr herðni við almennar hitameðferðaraðstæður. Vanadíum í slökktu og hertu stáli bætir aðallega styrkleika og ávöxtunarhlutfall stálsins, fínpússar kornin og dregur úr ofhitnunarnæmi. Vegna þess að það getur betrumbætt kornin í kolefnisstáli, er hægt að slökkva stálið beint eftir kolvetsingu án þess að þörf sé á aukaslökkvun.
Vanadíum í gormstáli og burðarstáli getur aukið styrkleika og ávöxtunarhlutfall, sérstaklega aukið hlutfallsmörk og teygjanlegt mörk, dregið úr afkolunarnæmni meðan á hitameðferð stendur og þar með bætt yfirborðsgæði. Pentachromium-innihaldandi vanadíumberandi stál hefur mikla kolefnisdreifingu og góða frammistöðu.
Vanadíum betrumbætir kornin í verkfærastáli, dregur úr ofhitnunarnæmi, eykur temprunarstöðugleika og slitþol og lengir þar með endingartíma verkfærisins.
Títan hefur mikla sækni í köfnunarefni, súrefni og kolefni og hefur sterkari sækni í brennistein en járn. Þess vegna er það gott súrefnislosandi afgasunarefni og áhrifaríkur þáttur í að festa köfnunarefni og kolefni. Þó að títan sé sterkt karbíðmyndandi frumefni, sameinast það ekki öðrum frumefnum til að mynda samsett efnasambönd. Títankarbíð hefur sterkan bindikraft, stöðugleika og er ekki auðvelt að brjóta niður. Í stáli er aðeins hægt að leysa það hægt upp í fasta lausn þegar það er hitað upp í yfir 1000 gráður. Áður en þær eru leystar upp geta títankarbíð agnir komið í veg fyrir kornvöxt. Þar sem sæknin milli títan og kolefnis er miklu meiri en sækni milli króms og kolefnis, er títan almennt notað í ryðfríu stáli til að festa kolefnið í því til að koma í veg fyrir eyðingu króms við kornamörk og þar með útrýma eða draga úr tæringu á stáli. .
Títan er einnig einn af sterku ferrítmyndandi þáttunum, sem eykur A1 og A3 hitastig stáls verulega. Títan getur bætt mýkt og hörku í venjulegu lágblendi stáli. Vegna þess að títan bindur nitur og brennistein og myndar títankarbíð eykur það styrk stálsins. Eftir að hafa verið eðlileg eru kornin hreinsuð og karbíð felld út til að myndast, sem getur verulega bætt mýkt og höggseigleika stálsins. Byggingarstál sem inniheldur títan hefur góða vélræna eiginleika og vinnslueiginleika, en helsti ókostur þess er örlítið léleg herni. .
Títan með um það bil 5 sinnum kolefnisinnihaldi er venjulega bætt við ryðfríu stáli með háum krómi, sem getur ekki aðeins bætt tæringarþol (aðallega viðnám gegn tæringu milli korna) og seigleika stálsins; það getur einnig komið í veg fyrir og bætt kornvaxtartilhneigingu stálsins við háan hita. Suðueiginleikar stáls.
