Miután ötvözőelemeket adnak az acélhoz, ezek három fő formában léteznek az acélban. Azaz: vassal szilárd oldatot képezünk; karbidok kialakítása szénnel; és intermetallikus vegyületek képzése erősen ötvözött acélban.
1. Vasban oldva
Szinte minden ötvözőelem (a Pb kivételével) feloldható a vasban, így ötvözött ferrit vagy ötvözött ausztenit keletkezik. A -Fe-re vagy -Fe-re gyakorolt hatásuk szerint az ötvözőelemek két kategóriába sorolhatók: az ausztenitfázis-tartomány kiterjesztése és az ausztenitfázis-tartomány zsugorítása.
A fázistartományt kiterjesztő elemek - más néven ausztenit stabilizáló elemek - főként Mn, Ni, Co, C, N, Cu stb. Az A3 pontot ( -Fe -Fe átmeneti pont) leesik és az A4 pontot ( -Fe átmeneti pont) emelkedése, ezáltal kitágítja a -fázis létezési tartományát. Közülük a Ni, Mn stb. bizonyos mennyiségben hozzáadva a fázistartományt szobahőmérséklet alá tágíthatják, aminek következtében a fázistartomány eltűnik, amit a fázistartományt teljesen kitágító elemnek neveznek. Egyes más elemek (pl. C, N, Cu stb.), bár kiterjesztik a fázisterületet, nem tudják szobahőmérsékletre tágítani, ezért ezeket a fázisterületet részben kiterjesztő elemeknek nevezzük.
A fázisterületet csökkentő elemek – más néven ferrit stabilizáló elemek – főként Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si, B, Nb, Zr stb. Ezek növelik az A3 pontot és csökkentik az A4 pontot (kivéve króm, ha a krómtartalom kisebb, mint 7%, az A3 pont csökken, ha nagyobb, mint 7%, az A3 pont gyorsan emelkedik), ezáltal csökken a fázisterület tartománya és kibővül a ferrit stabil terület. Különböző funkcióik szerint a fázisterületet teljesen lezáró (pl. Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si stb.) és a fázisterületet részben csökkentő elemekre (pl. B) oszthatók. , Nb, Zr stb.).
2. A keményfémképző ötvözőelemek két kategóriába sorolhatók: keményfémképző elemek és nem keményfémképző elemek az acélban lévő szénnel való affinitásuk szerint.
A gyakori nem karbid képző elemek a következők: Ni, Co, Cu, Si, Al, N, B stb. Alapvetően ferritben és ausztenitben vannak oldva. A gyakori keményfém képző elemek a következők: Mn, Cr, W, V, Nb, Zr, Ti stb. (a képződött karbidok stabilitása szerint a gyengétől az erősig). Egy részük a mátrixfázisban feloldódik az acélban, más részük pedig ötvözött cementitet képez. Magas tartalom esetén új ötvözött szénvegyületek képződhetnek.
