U cilju poboljšanja određenih svojstava čelika i na taj način dobijanja nekih posebnih svojstava u procesu topljenja namjerno se dodaju elementi zvani legirajući elementi.Uobičajeni legirajući elementi su hrom, nikl, molibden, volfram, vanadijum, titan, niobijum, cirkonijum, kobalt, silicijum, mangan, aluminijum, bakar, bor, retke zemlje i tako dalje.Fosfor, sumpor, azot takođe igraju ulogu u leguri pod određenim okolnostima.

Vanadijum i ugljenik, amonijak, kiseonik imaju jak afinitet sa formiranjem odgovarajućeg stabilnog jedinjenja.Vanadijum u čeliku uglavnom je prisutan u obliku karbida.Njegova glavna uloga je organiziranje i rafiniranje čelika, smanjenje čvrstoće i žilavosti čelika.Kada se rastvori u čvrstom rastvoru na visokoj temperaturi, povećava sposobnost očvršćavanja;naprotiv, kada se formiraju karbidi, manja je kaljivost.Vanadijum povećava stabilnost kaljenja kaljenog čelika i efekat sekundarnog kaljenja.Sadržaj vanadija u čeliku koji pored brzoreznog alatnog čelika sadrži uglavnom ne više od 0,5%.

Vanadijum legirani čelici u običnom niskougljičnom energetskom prečišćavanju zrna za poboljšanje čvrstoće i omjera prinosa nakon normalizacije i karakteristike niske temperature, poboljšana zavarljivost.

Općenito, konstrukcijski čelici od legure vanadijuma zbog uvjeta toplinske obrade općenito će smanjiti očvršćavanje, tako da se konstrukcijski čelik često koristi u kombinaciji s manganom, kromom, molibdenom i volframom i drugim elementima.Vanadij u kaljenom i temperiranom čeliku je uglavnom za poboljšanje čvrstoće čelika i omjera prinosa, rafiniranja zrna, odabrane toplinske osjetljivosti.Čelik za naugljičenje jer može rafinirati zrno, čelik može usmjeriti gašenje nakon karburizacije, bez sekundarnog kaljenja.

Vanadijumski opružni čelik i čelik za ležajeve mogu poboljšati omjer čvrstoće i popuštanja, posebno kako bi poboljšali proporcionalnu granicu i granicu elastičnosti, kako bi se smanjila osjetljivost toplinske obrade dekarbonizacije kako bi se poboljšao kvalitet površine.Pet hrom-vanadij nosivih čelika, karbida, visoke disperzije i dobrih performansi.

Vanadijum alatni čelik rafinira zrno, smanjuje osjetljivost na toplinu, povećava stabilnost kaljenja i otpornost na habanje, čime se produžava vijek trajanja alata.