După ce elementele de aliere sunt adăugate la oțel, acestea există în oțel în trei forme principale. Adică: formarea unei soluții solide cu fier; formarea carburilor cu carbon; și formând compuși intermetalici în oțeluri înalt aliate.
1. Dizolvat în fier
Aproape toate elementele de aliere (cu excepția Pb) pot fi dizolvate în fier pentru a forma ferită de aliaj sau austenită de aliaj. În funcție de efectele lor asupra -Fe sau -Fe, elementele de aliere pot fi împărțite în două categorii: extinderea regiunii fazei austenite și micșorarea regiunii fazei austenite.
Elementele care extind regiunea de fază - cunoscute și ca elemente de stabilizare a austenitei, sunt în principal Mn, Ni, Co, C, N, Cu etc. Ele fac ca punctul A3 (punctul de tranziție -Fe -Fe) să scadă și punctul A4 ( punctul de tranziție -Fe) crește, extinzând astfel intervalul de existență al fazei -. Printre acestea, Ni, Mn etc., atunci când sunt adăugate într-o anumită cantitate, pot extinde regiunea de fază sub temperatura camerei, provocând dispariția regiunii de fază, care se numește elementul care extinde complet regiunea de fază. Alte elemente (cum ar fi C, N, Cu etc.), deși extind zona de fază, nu o pot extinde la temperatura camerei, așa că sunt numite elemente care extind parțial zona de fază.
Elementele care reduc aria de fază - cunoscute și sub denumirea de elemente de stabilizare a feritei, includ în principal Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si, B, Nb, Zr etc. Ele măresc punctul A3 și scad punctul A4 (cu excepția crom, atunci când conținutul de crom este mai mic de 7%, punctul A3 scade atunci când este mai mare de 7%, punctul A3 crește rapid), reducând astfel intervalul zonei de fază și extinzând zona stabilă a feritei. În funcție de diferitele lor funcții, acestea pot fi împărțite în elemente care închid complet zona de fază (cum ar fi Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si etc.) și elemente care reduc parțial zona de fază (cum ar fi B , Nb, Zr etc.).
2. Elementele de aliere care formează carbură pot fi împărțite în două categorii: elemente care formează carbură și elemente care formează carbură în funcție de afinitatea lor cu carbonul din oțel.
Elementele obișnuite de formare fără carbură includ: Ni, Co, Cu, Si, Al, N, B etc. Ele sunt practic dizolvate în ferită și austenită. Elementele comune de formare a carburilor includ: Mn, Cr, W, V, Nb, Zr, Ti etc. (aranjate în ordinea stabilității carburilor formate de la slab la puternic). Unele dintre ele sunt dizolvate în faza matricei în oțel, iar altele formează cementită aliată. Când conținutul este mare, se pot forma noi compuși de carbon din aliaj.
