添加适量的强化元素,例如镍、铝、钛、钼、铌、铍、铜等,这些强化元素能形成细小弥散分布的金属间化合物(Nis,ri、Ni3Al、Ni3Mo、Fe2Mo、NiTi、NiAl、TiN和AlN等),它们分布于马氏体基体的位错线上,从而得到满意的强化效果。细小、高度弥散的逆转变奥氏体也有强化效果。
合金元素的配比应使钢的马氏体相变开始温度(Ms点)控制在200℃左右,马氏体相变基本完成温度(Mf点)控制在室温以上50℃,最低不低于-73℃,以使固溶或简单低温处理能得到完全的板条马氏体组织。钢中气体(氢、氧、氮)、夹杂(硫、磷以及氧化物硅酸盐、硫化物等)以及硅、锰等元素的含量应尽量低,以便大幅度改进钢的韧性和可焊性。
强化原理钢中时效元素的强化效果各异,钛的强化作用最大,如在Crl8Ni8钢中可使硬度达HV550左右,但同时使塑性显著下降。同一强化元素当超过一定含量后,还可能因生成铁素体或残留过多的奥氏体而使强度降低。因此用某些合金元素的复合加入可起到较好的强化效果。