Cromo
Añadir cromo al acero puede mejorar significativamente su efecto antioxidante y aumentar su resistencia a la corrosión. El cromo y el hierro forman una solución sólida continua y diversos compuestos con el carbono. Entre los elementos que forman carburos, la afinidad del cromo por el carbono es mayor que la del hierro y el manganeso, pero menor que la del tungsteno y el molibdeno. Puede sustituir parte del hierro para formar una cementita compuesta, y este carburo complejo puede mejorar la resistencia al desgaste del acero. El cromo y el hierro pueden formar compuestos intermetálicos. El cromo también puede aumentar significativamente la templabilidad del acero, pero también tiende a aumentar su fragilidad por temple. El acero con alto contenido de cromo también es muy fácil de quebrarse si se trata térmicamente de forma inadecuada.
Níquel
El acero al níquel puro rara vez se utiliza en la industria en la actualidad. Esto se debe a que el níquel y otros elementos de aleación (especialmente el cromo y el molibdeno) tienen un mejor rendimiento cuando se usan en combinación. El níquel tiene cierta resistencia a la corrosión. Cuando se añade níquel al hierro, especialmente cuando el contenido de níquel es alto (alcanzando el 15%-20%), tiene una fuerte resistencia a la corrosión por ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, aire y agua de mar, pero no puede resistir la corrosión por ácido nítrico. Existe en la fase α y la fase γ en el acero, lo que lo fortalece y mejora la tenacidad a baja temperatura del acero al refinar los granos de la fase α. El níquel puede mejorar la templabilidad del acero, pero su efecto sobre la fragilidad por revenido no es tan significativo como el del manganeso y el cromo. Cuando el contenido de níquel es alto, puede mejorar significativamente el coeficiente de expansión lineal, la conductividad térmica y la resistividad del acero, por lo que también es un elemento importante para refinar ciertos materiales especiales. El acero que contiene níquel es propenso a presentar estructuras en bandas y defectos de manchas blancas, y se debe prestarle mucha atención durante el proceso de producción.
Tungsteno
El tungsteno tiene un punto de fusión alto y una alta densidad. A menudo se combina con el carbono para formar compuestos especiales y también puede disolverse parcialmente en hierro para formar una solución sólida. El tungsteno en el acero aumenta principalmente la estabilidad al revenido, la dureza al rojo, la resistencia térmica y la resistencia al desgaste, y también puede mejorar la fluencia del acero a altas temperaturas. El tungsteno añadido al acero aumenta ligeramente la fusión en caliente y reduce considerablemente la conductividad térmica, pero puede mejorar significativamente la fuerza coercitiva y la inducción magnética residual del acero. El tungsteno también puede mejorar la estabilidad del acero frente al hidrógeno. La estructura fundida del acero con alto contenido de tungsteno presenta una alta segregación y tiende a la descarburación superficial al calentarse.
Molybdenum
El molibdeno se encuentra en la fase de solución sólida y en la fase de carburo del acero. En la fase de carburo, cuando el contenido de molibdeno es bajo, forma cementita con hierro y carbono; cuando el contenido de carbono es alto, forma carburos especiales. La función del molibdeno en el acero se resume en mejorar la templabilidad, la resistencia térmica, prevenir la fragilidad por revenido, mejorar la remanencia y la coercitividad, la resistencia a la corrosión en ciertos medios y prevenir la tendencia a la picadura. El molibdeno tiene un efecto de fortalecimiento en solución sólida sobre la ferrita y también mejora la estabilidad de los carburos, por lo que también tiene un efecto favorable en la resistencia del acero. El acero con un contenido de molibdeno superior al 3% presenta baja resistencia a la oxidación a altas temperaturas. El acero con alto contenido de molibdeno es propenso a la desmolibdeno y la descarburación al calentarse, lo cual debe tenerse muy en cuenta durante la producción. El molibdeno no es fácil de quemar y puede añadirse en cualquier etapa de la fundición.
