Utjecaj na mehanička i popuštajuća svojstva čelika

Svojstva čelika ovise o svojstvima krute otopine i karbida željeza, kao i o njihovoj relativnoj raspodjeli. S tim u vezi je i utjecaj legirajućih elemenata na mehanička svojstva čelika. Elementi legure otopljeni u feritu imaju učinak ojačavanja čvrste otopine, čime se povećava čvrstoća i tvrdoća, ali u isto vrijeme relativno smanjuje žilavost i plastičnost.
Prijelazna temperatura krtosti žilavosti kaljenog i poboljšanog čelika važan je pokazatelj za procjenu mehaničkih svojstava.
① Elementi koji povećavaju temperaturu prijelaza uključuju B, P, C, Si, Cu, Mo i Cr;
② Elementi koji smanjuju temperaturu prijelaza uključuju Ni i Mn;
③ Elementi koji povećavaju temperaturu prijelaza u malim količinama i smanjuju je u velikim količinama uključuju Ti i V;
④ Element koji smanjuje temperaturu prijelaza u malim količinama, a povećava je u velikim količinama je Al.
Stabilnost legiranog čelika pri kaljenju bolja je od stabilnosti ugljičnog čelika, jer legirani elementi sprječavaju difuziju atoma u čeliku tijekom kaljenja, čime se odgađa razgradnja martenzita i otpornost na omekšavanje pri kaljenju na istoj temperaturi. Element koji stvara karbide ima posebno značajan odgođeni učinak na omekšavanje pri kaljenju. Iako su kobalt i silicij elementi koji ne tvore karbid, oni imaju snažan učinak odgode na formiranje i rast jezgri cementita, te stoga također imaju učinak odgode na omekšavanje pri kaljenju.