Vanadium mempunyai pertalian yang kuat dengan karbon, ammonia, dan oksigen, dan membentuk sebatian stabil yang sepadan dengannya. Vanadium wujud terutamanya dalam bentuk karbida dalam keluli. Fungsi utamanya adalah untuk menapis struktur dan butiran keluli dan mengurangkan kekuatan dan keliatan keluli. Apabila dibubarkan ke dalam larutan pepejal pada suhu tinggi, kebolehkerasan meningkat; sebaliknya, apabila ia wujud dalam bentuk karbida, kebolehkerasan berkurangan. Vanadium meningkatkan kestabilan pembajaan keluli dipadamkan dan menghasilkan kesan pengerasan sekunder. Kandungan vanadium dalam keluli, kecuali keluli alat berkelajuan tinggi, secara amnya tidak melebihi 0.5%.
Vanadium boleh menapis bijirin dalam keluli aloi karbon rendah biasa, meningkatkan kekuatan, nisbah hasil dan ciri-ciri suhu rendah selepas menormalkan, dan meningkatkan prestasi kimpalan keluli.
Vanadium sering digunakan dalam kombinasi dengan unsur-unsur seperti mangan, kromium, molibdenum dan tungsten dalam keluli struktur kerana ia akan mengurangkan kebolehkerasan di bawah keadaan rawatan haba umum. Vanadium dalam keluli dipadamkan dan dibaja terutamanya meningkatkan kekuatan dan nisbah hasil keluli, menapis bijirin, dan mengurangkan kepekaan terlalu panas. Kerana ia boleh menapis bijirin dalam keluli berkarburkan, keluli boleh dipadamkan terus selepas pengkarburan tanpa memerlukan pelindapkejutan sekunder.
Vanadium dalam keluli spring dan keluli galas boleh meningkatkan nisbah kekuatan dan hasil, terutamanya meningkatkan had berkadar dan had keanjalan, mengurangkan sensitiviti penyahkarburan semasa rawatan haba, dengan itu meningkatkan kualiti permukaan. Keluli galas vanadium yang mengandungi pentachromium mempunyai penyebaran pengkarbonan tinggi dan prestasi yang baik.
Vanadium menapis butiran dalam keluli alat, mengurangkan sensitiviti kepanasan melampau, meningkatkan kestabilan pembajaan dan rintangan haus, dengan itu memanjangkan hayat perkhidmatan alat.
Titanium mempunyai pertalian yang kuat dengan nitrogen, oksigen, dan karbon, dan mempunyai pertalian yang lebih kuat dengan sulfur daripada besi. Oleh itu, ia adalah agen penyahgasan penyahoksigenan yang baik dan unsur yang berkesan dalam menetapkan nitrogen dan karbon. Walaupun titanium adalah unsur pembentuk karbida yang kuat, ia tidak bergabung dengan unsur lain untuk membentuk sebatian komposit. Titanium karbida mempunyai daya pengikat yang kuat, kestabilan, dan tidak mudah terurai. Dalam keluli, ia hanya boleh perlahan-lahan dibubarkan ke dalam larutan pepejal apabila dipanaskan hingga melebihi 1000 darjah . Sebelum dibubarkan, zarah titanium karbida boleh menghalang pertumbuhan bijirin. Oleh kerana pertalian antara titanium dan karbon jauh lebih besar daripada pertalian antara kromium dan karbon, titanium biasanya digunakan dalam keluli tahan karat untuk menetapkan karbon di dalamnya untuk menghapuskan penyusutan kromium pada sempadan butiran, dengan itu menghapuskan atau mengurangkan kakisan antara butiran keluli. .
Titanium juga merupakan salah satu unsur pembentuk ferit yang kuat, yang meningkatkan suhu A1 dan A3 keluli dengan kuat. Titanium boleh meningkatkan keplastikan dan keliatan dalam keluli aloi rendah biasa. Kerana titanium membetulkan nitrogen dan sulfur dan membentuk titanium karbida, ia meningkatkan kekuatan keluli. Selepas menormalkan, bijirin ditapis dan karbida dimendakkan untuk membentuk, yang boleh meningkatkan keplastikan dan kesan keliatan keluli dengan ketara. Keluli struktur aloi yang mengandungi titanium mempunyai sifat mekanikal yang baik dan sifat proses, tetapi kelemahan utamanya ialah kebolehkerasan yang lemah sedikit. .
Titanium dengan kira-kira 5 kali kandungan karbon biasanya ditambah kepada keluli tahan karat kromium tinggi, yang bukan sahaja boleh meningkatkan rintangan kakisan (terutamanya rintangan kakisan antara butiran) dan keliatan keluli; ia juga boleh menghalang dan memperbaiki kecenderungan pertumbuhan bijian keluli pada suhu tinggi. Sifat kimpalan keluli.
