เพื่อที่จะปรับปรุงคุณสมบัติบางอย่างของเหล็กและทำให้ได้รับคุณสมบัติพิเศษบางอย่างในกระบวนการถลุงโดยจงใจเพิ่มองค์ประกอบที่เรียกว่าองค์ประกอบโลหะผสมองค์ประกอบโลหะผสมทั่วไป ได้แก่ โครเมียม นิกเกิล โมลิบดีนัม ทังสเตน วาเนเดียม ไทเทเนียม ไนโอเบียม เซอร์โคเนียม โคบอลต์ ซิลิคอน แมงกานีส อลูมิเนียม ทองแดง โบรอน ธาตุหายากและอื่น ๆฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ ไนโตรเจน ก็มีบทบาทในโลหะผสมเช่นกันภายใต้สถานการณ์บางอย่าง

วาเนเดียมและคาร์บอน แอมโมเนีย ออกซิเจนมีความสัมพันธ์กันอย่างมากกับการก่อตัวของสารประกอบเสถียรที่เหมาะสมวาเนเดียมในเหล็กส่วนใหญ่อยู่ในรูปของคาร์ไบด์ปัจจุบันบทบาทหลักคือการจัดระเบียบและปรับแต่งเกรนของเหล็ก ลดความแข็งแรงและความเหนียวของเหล็กเมื่อละลายในสารละลายของแข็งที่อุณหภูมิสูง เพิ่มความสามารถในการชุบแข็งในทางตรงกันข้าม เมื่อคาร์ไบด์ก่อตัว ความสามารถในการชุบแข็งจะลดลงวานาเดียมเพิ่มความเสถียรของการอบคืนตัวของเหล็กชุบแข็งและการชุบแข็งขั้นที่สองปริมาณวานาเดียมในเหล็กกล้าที่นอกเหนือจากเหล็กกล้าเครื่องมือความเร็วสูง โดยทั่วไปจะไม่เกิน 0.5%

เหล็กโลหะผสมวานาเดียมในการปรับแต่งเมล็ดพืชพลังงานคาร์บอนต่ำธรรมดาเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงและอัตราส่วนผลผลิตหลังจากการทำให้เป็นมาตรฐานและลักษณะอุณหภูมิต่ำ ความสามารถในการเชื่อมที่ดีขึ้น

โดยทั่วไป เหล็กโครงสร้างโลหะผสมวาเนเดียมเนื่องจากสภาวะการรักษาความร้อนโดยทั่วไปจะลดความสามารถในการชุบแข็ง ดังนั้นเหล็กโครงสร้างจึงมักใช้ร่วมกับแมงกานีส โครเมียม โมลิบดีนัม ทังสเตน และองค์ประกอบอื่นๆวาเนเดียมในเหล็กชุบแข็งและอบคืนตัวส่วนใหญ่ใช้เพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของเหล็กและอัตราส่วนผลผลิต การปรับแต่งเกรน และความไวต่อความร้อนที่เลือกเหล็กชุบคาร์บูไรซิ่งเนื่องจากสามารถกลั่นเกรนได้ เหล็กจึงสามารถดับโดยตรงหลังจากการชุบคาร์บูไรซิ่ง โดยไม่มีการชุบแข็งขั้นที่สอง

เหล็กสปริงวานาเดียมและเหล็กแบริ่งสามารถปรับปรุงความแข็งแรงและอัตราส่วนผลผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพื่อปรับปรุงขีดจำกัดตามสัดส่วนและขีดจำกัดความยืดหยุ่น เพื่อลดความไวของการบำบัดความร้อนแบบแยกคาร์บอนเพื่อปรับปรุงคุณภาพพื้นผิวเหล็กแบริ่งวานาเดียมโครเมียมห้าชนิด คาร์ไบด์ การกระจายตัวสูง และประสิทธิภาพที่ดี

การปรับปรุงลายเกรนเหล็กกล้าเครื่องมือวานาเดียม ลดความไวต่อความร้อน เพิ่มความเสถียรในการอบคืนตัว และความต้านทานการสึกหรอ จึงช่วยยืดอายุการใช้งานของเครื่องมือ