Szén – C Az acélok túlnyomó többségének a legfontosabb ötvözőeleme, a legerősebben befolyásolja a tulajdonságokat. A széntartalom mennyiségével és a hőkezeléssel az ötvözetlen és ötvözött acélok tulajdonságai tág tartományban változtathatóak. Növekvő széntartalom növeli a szilárdságot és az edzhetőséget, csökkenti a nyúlást, az alakíthatóságot, a hegeszthető- séget és a megmunkálhatóságot.

Szilícium – Si A szilícium dezoxidál. Elősegíti a grafi tkiválást és erősen szűkíti a γ-mezőt (ausztenit), növeli a szilárdságot és a kopásállóságot. Erősen növeli a rugalmassági határt, a reveállóságot. Mennyisége azonban a meleg- és hidegalakíthatóság csökkenése miatt korlátozott. Erősen csökkenti az elektromos vezetőképességet, a koercitív erőt és a hatásosteljesítmény-veszteséget.

Mangán – Mn A mangán dezoxidál. A kénnel mangán-szulfi dot képez, ezáltal csökkenti a vas-szulfi dok kedvezőtlen hatását (vöröstörékenység). Nagyon erősen csökkenti a kritikus hűtési sebességet, ezáltal javítja az edzhetőséget. Növeli a folyáshatárt és a szilárdságot. A 12% mangántartalom feletti, magas széntartalmú acélok ausztenitesek, mivel a mangán a γ-mezőt jelentősen tágítja (Hadfi eld acél). Az ilyen acélok a felületükön ütésszerű igénybevételkor nagymértékben szilárdulnak, amíg a mag szívós marad. Növeli a hőtágulási együtthatót, csökkenti a hővezető képességet és az elektromos vezetőképességet.

Króm – Cr A króm az acélt olaj- ill. légedzhetővé teszi. A martenzitképződéshez szükséges kritikus hűtési sebesség csökkentése által javítja az edzhetőséget, nemesíthetőséget. Az ütőmunka azonban csökken. A króm karbidképző. Karbidjai növelik az éltartósságot és a kopásállóságot. Javítja a a melegszilárdságot, a hidrogénnyomás-állóságot, a reveállóságot. Az acélok korrózióállóságához mintegy 13% krómötvözés szükséges, melynek az alapmátrixban kell oldott állapotban lennie. Lezárja a γ-mezőt, és ezáltal tágítja a ferritmezőt. Az ausztenitet azonban stabilizálja az ausztenites króm-mangán ill. króm-nikkel acélokban. Csökkenti a hővezető képességet, az elektromos vezetőképességet, a hőtágulási együtthatót.

Molibdén – Mo A molibdén legtöbbször más ötvözőkkel együtt fordul elő. A kritikus hűtési sebesség csökkentése által javítja az edzhetőséget. Jelentősen csökkenti a megeresztési ridegséget, elősegíti a fi nom szemcsék képződését. Növeli a folyáshatárt és a szilárdságot. Erős karbidképző, ezáltal javítja a gyorsacélok vágótulajdonságait. Azokhoz az elemekhez tartozik, melyek javítják a korrózióállóságot, ezért gyakran előfordul az erősen ötvözött króm-acélokban és az ausztenites króm-nikkel acélokban. A magas molibdéntartalom csökkenti a lyukkorróziós hajlamot. Nagyon erősen szűkíti a γ-mezőt. Növeli a melegszilárdságot, csökkenti a reveállóságot.

Nikkel – Ni A szerkezeti acéloknál – alacsony hőmérsékletek esetén is – jelentősen növeli az ütőmunkát, ezért ötvözik a szívósság növelése érdekében a betétben edzhető, nemesíthető és hidegszívós acélokba. Minden átalakulási hőmérsékletet csökkent. Nem karbidképző. Erősen kibővíti a γ-mezőt, ezáltal 7% tartalom felett a magas krómtartalmú, vegyileg ellenálló acéloknál ausztenites szövetszerkezetet biztosít szobahőmérséklet alatt is. A nikkel egyedül, magas százalékarány esetén is csak lassítja az acélok korrózióját, azonban az ausztenites króm-nikkel acéloknál ellenállást ad a redukáló vegyi anyagokkal szemben. Ezen acélok ellenállását oxidáló anyagokban a krómmal érik el. Az ausztenites acélok 600 ºC feletti hőmérsékleten magasabb melegszilárdsággal rendelkeznek, mivel újrakristályosodási hőmérsékletük magas; gyakorlatilag nem mágnesezhetőek. Erősen csökkenti a hővezető képességet és az elektromos vezetőképességet. A magas nikkeltartalom pontosan behatárolt ötvözési tartományokon belül bizonyos fi zikai tulajdonságokat eredmé- nyez, pl. csekély hőtágulás.

Vanádium – V Finomítja a primer szemcséket és ezáltal az öntési szerkezetet. Erős karbidképző, miáltal növeli a kopásállóságot, éltartósságot és melegszilárdságot. Ezért elsősorban a gyorsacélok, melegalakító szerszámacélok és melegszilárd acélok kiegészítő ötvözője. Jelentősen javítja a megeresztésállóságot, csökkenti a túlhevítési érzékenységet. Mivel a vanádium szemcsefi nomító, és a karbidképzés miatt megakadályozza a légedződést, kedvezően hat a nemesíthető acélok hegeszthetőségére. A karbidképzés által növeli a hidrogénnyomás-állóságot. Szűkíti a γ-mezőt.

Volfrám – W Nagyon erős karbidképző, karbidjai nagyon kemények. Beszűkíti a γ-mezőt. Javítja a szívósságot és megakadályozza a szemcsenövekedést. Növeli a melegszilárdságot és a megeresztésállóságot, valamint a kopásállóságot magas hőmérsékleteken (vörös izzás), és ezzel a vágóképességet. Emiatt túlnyomórészt gyors- és melegalakító acélokba, valamint melegszilárd acéltípusokba és a legnagyobb keménységű acélokba ötvözik. Jelentősen növeli a koercitív erőt. Korlátozza a reveállóságot. Nagy fajsúlya különösen a magas volfrámötvözésű gyors- és melegalakító acéloknál észrevehető.

Kobalt – Co Nem képez karbidokat. Megakadályozza a szemcsenövekedést magasabb hőmérsékleteken, erősen javítja a megeresztésállóságot és a melegszilárdságot. Emiatt gyakori ötvözője a gyors-, melegalakító és melegszilárd acéloknak. Elősegíti a grafitképződést. Nagy részarány esetén növeli a remanenciát, koercitív erőt és a hővezető képességet. Neutronsugárzás esetén erősen radioaktív izotópot képez, ezért atomreaktorok acéljaiban nemkívánatos.

Alumínium – Al A legerősebb, nagyon gyakran alkalmazott dezoxidáló és ezenkívül denitráló szer. Ezáltal nagyon kedvezően hat az öregedési érzékenységre. Kis mennyiségben elősegíti a fi nom szemcsék képződését. Mivel az alumínium a nitrogénnel nagy keménységű karbidokat képez, a legtöbbször a nitridálható acélok ötvözője. Növeli a reveállóságot, ezért gyakran ötvözik ferrites hőálló acélokba. Ötvözetlen szénacéloknál alitálás segítségével lehet a reveállóságot elősegíteni. Nagyon erősen szűkíti a γ-mezőt. Erősen növeli a koercitív erőt.

Nióbium – Nb Szinte csak a tantállal (Ta) együtt fordul elő, és nagyon nehéz elkülöníteni őket, így szokásosan együtt alkalmazzák ezeket. Nagyon erős karbidképző, ezért különösen stabilizátorként ötvözik vegyileg ellenálló acélokba. Ferritképző, csökkenti a γ-mezőt. Növeli a melegszilárdságot és a kúszásállóságot, ezért gyakran ötvözik melegszilárd ausztenites kazánacélokba.

Titán – Ti Az oxigén, nitrogén, kén és szén iránti erős affi nitása miatt erősen dezoxidáló, erősen denitráló, kénmegkötő hatású és erős karbidképző. Továbbá a korrózióálló acélokban karbidképzőként az interkrisztallin-korrózió elleni stabilizá- torként alkalmazzák, ezenkívül szemcsefi nomító tulajdonságai vannak. Nagyon erősen beszűkíti a γ-mezőt. Magasabb tartalma kiválási folyamatokhoz vezet, növeli a koercitív erőt. Különleges nitridek képzésével javítja a kúszásállóságot. Erősen hajlamos dúsulásokra és sorosság képzésére.

Kén – S Az acél kísérőelemei közül a legerősebb dúsulásokat okozza. A vas-szulfi d vöröstörékenységet okoz, mivel az alacsony olvadáspontú szulfi d-eutektikum hálószerűen körülveszi a szemcséket, csekély összetartó erőt eredményezve, így melegalakításnál elsősorban a szemcsehatárok szakadnak fel; ezt az oxigén hatása még fokozza. Mivel a kénnek a mangán iránt különösen nagy az affi nitása, mangán-szulfi dként lehet megkötni, mivel ez minden szokásosan előforduló zárvány közül a legkevésbé veszélyes, az acélban pontszerűen oszlik el, és magas az olvadáspontja. A kén jelentősen csökkenti a keresztirányú szívósságot. A ként az acélokba automata megmunkáláshoz ötvözik, mivel a vágóélen kifejtett kenő hatása csökkenti a súrlódást a munkadarab és a szerszám között, ami növeli az élettartamot. Ezenkívül forgácsoló megmunkálásoknál rövid forgácsok keletkeznek. Erősíti a hegesztési repedésképződést.

Réz – Cu Csak kevés acélfajtába ötvözik, mivel a reveréteg alatt feldúsul, és behatolva a szemcsehatárokba, nagy felületi érzékenységet okoz melegalakításkor. Ezért részben káros ötvözőnek tartjuk. Növeli a folyáshatárt és a folyáshatárszakítószilárdság arányt. 0,30% felett kiválásos keményedést okozhat. Javítja az edzhetőséget. Ötvözetlen és gyengén ötvözött acélokban jelentősen javítja az időjárás-állóságot. Erősen ötvözött korrózióálló acélokban 1% feletti tartalom javítja a sósavval és kénsavval szembeni ellenállást.

Nitrogén – N Acélkárosító vagy ötvözőelemként is előfordulhat. Káros: kiválási folyamatok által a szívósság csökkené- se, öregedési érzékenység és kéktörékenység (300–350 ºC hőmérsékletű alakításkor) előidézése, valamint interkrisztallinfeszültségkorrózió kialakulásának lehetősége ötvözetlen és alacsonyan ötvözött acélokban. Ötvözőelem: tágítja a γ-mezőt és stabilizálja az ausztenites szövetszerkezetet. Növeli az ausztenites acélok szilárdságát és elsősorban a folyáshatárt, valamint a mechanikai tulajdonságokat magasabb hőmérsékleteken. Nitridképződés által magas felületi keménység érhető el (nitridálás).