Προκειμένου να βελτιωθούν ορισμένες ιδιότητες του χάλυβα και έτσι να αποκτηθούν ορισμένες ειδικές ιδιότητες στη διαδικασία τήξης, προστέθηκαν σκόπιμα στοιχεία που ονομάζονται στοιχεία κράματος.Κοινά στοιχεία κράματος είναι το χρώμιο, το νικέλιο, το μολυβδαίνιο, το βολφράμιο, το βανάδιο, το τιτάνιο, το νιόβιο, το ζιρκόνιο, το κοβάλτιο, το πυρίτιο, το μαγγάνιο, το αλουμίνιο, ο χαλκός, το βόριο, οι σπάνιες γαίες και ούτω καθεξής.Ο φώσφορος, το θείο, το άζωτο παίζουν επίσης ρόλο στο κράμα υπό ορισμένες συνθήκες.

Βανάδιο και άνθρακας, αμμωνία, οξυγόνο έχουν ισχυρή συγγένεια με το σχηματισμό της κατάλληλης σταθερής ένωσης.Βανάδιο σε χάλυβα κυρίως με τη μορφή καρβιδίου που υπάρχει.Ο κύριος ρόλος του είναι να οργανώνει και να βελτιώνει τους κόκκους του χάλυβα, να μειώνει την αντοχή και τη σκληρότητα του χάλυβα.Όταν διαλύεται σε στερεό διάλυμα σε υψηλή θερμοκρασία, αυξάνει τη σκληρυνσιμότητα.Αντίθετα, ως προς το πότε σχηματίζονται καρβίδια, η σκληρυνσιμότητα είναι χαμηλότερη.Το βανάδιο αυξάνει τη σταθερότητα του σκλήρυνσης από σκληρυμένο χάλυβα και το δευτερογενές αποτέλεσμα σκλήρυνσης.Η περιεκτικότητα σε βανάδιο σε χάλυβα που περιέχει, εκτός από χάλυβα εργαλείων υψηλής ταχύτητας, γενικά όχι περισσότερο από 0,5%.

Χάλυβες από κράμα βαναδίου σε συνήθη καθαρισμό κόκκων χαμηλής ενεργειακής απόδοσης για βελτίωση της αντοχής και της αναλογίας απόδοσης μετά την κανονικοποίηση και τα χαρακτηριστικά χαμηλής θερμοκρασίας, βελτιωμένη συγκολλησιμότητα.

Γενικά, οι δομικοί χάλυβες από κράμα βαναδίου λόγω των συνθηκών θερμικής επεξεργασίας γενικά θα μειώσουν τη σκληρυνσιμότητα, επομένως ο δομικός χάλυβας χρησιμοποιείται συχνά σε συνδυασμό με μαγγάνιο, χρώμιο, μολυβδαίνιο και βολφράμιο και άλλα στοιχεία.Το βανάδιο σε σβησμένο και σκληρυμένο χάλυβα προορίζεται κυρίως για τη βελτίωση της αντοχής του χάλυβα και της αναλογίας απόδοσης, της βελτίωσης των κόκκων, της επιλεγμένης θερμικής ευαισθησίας.Ο χάλυβας ενανθράκωσης επειδή μπορεί να εξευγενίσει τον κόκκο, ο χάλυβας μπορεί να κατευθύνει το σβήσιμο μετά την ενανθράκωση, χωρίς δευτερεύουσα σκλήρυνση.

Ο χάλυβας ελατηρίου βαναδίου και ο χάλυβας ρουλεμάν μπορούν να βελτιώσουν την αναλογία αντοχής και απόδοσης, ιδίως για να βελτιώσουν το αναλογικό όριο και το όριο ελαστικότητας, για να μειώσουν την ευαισθησία της θερμικής επεξεργασίας απανθράκωσης για τη βελτίωση της ποιότητας της επιφάνειας.Χάλυβας πέντε χρωμίου βαναδίου, καρβίδιο, υψηλή διασπορά και καλή απόδοση.

Εξευγενισμός κόκκων από χάλυβα εργαλείων βαναδίου, μείωση της ευαισθησίας στη θερμότητα, αυξημένη σταθερότητα σκλήρυνσης και αντοχή στη φθορά, παρατείνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής του εργαλείου.