Để cải thiện một số tính chất nhất định của thép và do đó thu được một số tính chất đặc biệt trong quá trình nấu chảy, các nguyên tố được cố ý thêm vào gọi là nguyên tố hợp kim.Các nguyên tố hợp kim phổ biến là crom, niken, molypden, vonfram, vanadi, titan, niobi, zirconi, coban, silicon, mangan, nhôm, đồng, boron, đất hiếm, v.v.Phốt pho, lưu huỳnh, nitơ cũng đóng một vai trò trong hợp kim trong những trường hợp nhất định.

Vanadi và carbon, amoniac, oxy có ái lực mạnh với sự hình thành hợp chất ổn định thích hợp.Vanadi trong thép chủ yếu ở dạng cacbua.Vai trò chính của nó là tổ chức và sàng lọc thép, làm giảm độ bền và độ dẻo dai của thép.Khi hòa tan trong dung dịch rắn ở nhiệt độ cao, độ cứng tăng lên;ngược lại, khi cacbua hình thành, độ cứng thấp hơn.Vanadi làm tăng tính ổn định của quá trình ủ thép cứng và tác dụng làm cứng thứ cấp.Hàm lượng vanadi trong thép, ngoại trừ thép công cụ tốc độ cao, thường không quá 0,5%.

Thép hợp kim Vanadi trong quá trình tinh chế hạt năng lượng carbon thấp thông thường để cải thiện tỷ lệ cường độ và năng suất sau khi bình thường hóa và đặc tính nhiệt độ thấp, khả năng hàn được cải thiện.

Nhìn chung, thép kết cấu hợp kim Vanadi do điều kiện xử lý nhiệt nói chung sẽ làm giảm độ cứng nên thép kết cấu thường được sử dụng kết hợp với mangan, crom, molypden, vonfram và các nguyên tố khác.Vanadi trong thép tôi và thép tôi chủ yếu là để cải thiện độ bền của thép và tỷ lệ năng suất, sàng lọc hạt, chọn độ nhạy nhiệt.Thép cacbon hóa vì nó có thể tinh chế hạt, thép có thể được làm nguội trực tiếp sau khi cacbon hóa mà không cần đông cứng thứ cấp.

Thép lò xo Vanadi và thép chịu lực có thể cải thiện cường độ và tỷ lệ năng suất, đặc biệt là cải thiện giới hạn tỷ lệ và giới hạn đàn hồi, giảm độ nhạy của quá trình xử lý nhiệt khử cacbon để cải thiện chất lượng bề mặt.Năm loại thép chịu lực vanadi mạ crôm, cacbua, độ phân tán cao và hiệu suất tốt.

Tinh chế hạt thép công cụ Vanadi, giảm độ nhạy nhiệt, tăng độ ổn định khi ủ và chống mài mòn, từ đó kéo dài tuổi thọ của dụng cụ.