Po dodaniu do stali pierwiastków stopowych występują one w stali w trzech głównych formach. To znaczy: tworząc stały roztwór z żelazem; tworząc węgliki z węglem; i tworząc związki międzymetaliczne w stali wysokostopowej.
1. Rozpuszczony w żelazie
Prawie wszystkie pierwiastki stopowe (oprócz Pb) mogą być rozpuszczone w żelazie, tworząc ferryt stopowy lub austenit stopowy. W zależności od ich wpływu na -Fe lub -Fe, pierwiastki stopowe można podzielić na dwie kategorie: rozszerzające obszar fazy austenitu i kurczące obszar fazy austenitu.
Pierwiastki, które rozszerzają obszar fazowy - znane również jako pierwiastki stabilizujące austenit, to głównie Mn, Ni, Co, C, N, Cu itp. Sprawiają one, że punkt A3 (punkt przejścia -Fe -Fe) spada, a punkt A4 (punkt przejścia -Fe) wzrasta, rozszerzając tym samym zakres istnienia fazy -. Spośród nich, Ni, Mn itp., po dodaniu w określonej ilości, mogą rozszerzyć obszar fazowy poniżej temperatury pokojowej, powodując zanik obszaru fazowego, co jest nazywane pierwiastkiem, który całkowicie rozszerza obszar fazowy. Niektóre inne pierwiastki (takie jak C, N, Cu itp.), chociaż rozszerzają obszar fazowy, nie mogą go rozszerzyć do temperatury pokojowej, więc są nazywane pierwiastkami, które częściowo rozszerzają obszar fazowy.
Pierwiastki, które zmniejszają obszar fazowy - znane również jako pierwiastki stabilizujące ferryt, obejmują głównie Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si, B, Nb, Zr itp. Zwiększają one punkt A3 i zmniejszają punkt A4 (z wyjątkiem chromu, gdy zawartość chromu jest mniejsza niż 7%, punkt A3 maleje; gdy jest większa niż 7%, punkt A3 szybko rośnie), zmniejszając w ten sposób zakres obszaru fazowego i rozszerzając obszar stabilny ferrytu. Zgodnie z ich różnymi funkcjami można je podzielić na pierwiastki, które całkowicie zamykają obszar fazowy (takie jak Cr, Mo, W, V, Ti, Al, Si itp.) i pierwiastki, które częściowo zmniejszają obszar fazowy (takie jak B, Nb, Zr itp.).
2. Pierwiastki stopowe tworzące węgliki można podzielić na dwie kategorie: pierwiastki tworzące węgliki i pierwiastki nietworzące węglików, w zależności od ich powinowactwa z węglem w stali.
Do powszechnych pierwiastków niewęglikowych należą: Ni, Co, Cu, Si, Al, N, B itd. Są one zasadniczo rozpuszczone w ferrycie i austenicie. Do powszechnych pierwiastków węglikowych należą: Mn, Cr, W, V, Nb, Zr, Ti itd. (uporządkowane według stabilności utworzonych węglików od słabych do silnych). Niektóre z nich rozpuszczają się w fazie matrycy w stali, a niektóre tworzą cementyt stopowy. Gdy zawartość jest wysoka, mogą powstawać nowe związki węgla stopowego.
