ऑस्टेनाइट रूपांतरण में कारबन के अतिरिक्त अन्य मिश्रधातुकारी तत्व सामान्यत: सुस्ती पैदा करते हैं। कोबल्ट छोड़ अन्य तत्वों की उपस्थिति में बुझाने पर अधिक गहराई तक कठोरीकरण होता है। साधारणतया सभी मिश्रधात्वीय इस्पातों तथा बहुत से कारबन-इस्पातों में इच्छित गुणों का अच्छा संयोग उचित उष्माउपचार से प्राप्त होता है।

कार्बन - सादे कारबन-इस्पात में, कारबन की मात्रा को 0.1 प्रतिशत से 1.0 6789 प्रतिशत तक या अधिक बढ़ाने पर तनाव पुष्टता बढ़ती है। बुझाए हुए कारबन इस्पात में तनाव पुष्टता अत्यधिक बढ़ जाती है, जैसे 1 प्रतिशत कारबन पर 150 टन वर्ग इंच तक। बुझाए हुए तथा पानी चढ़ाए (टेंपर किए) इस्पात की शक्ति पानी चढ़ाने के तापक्रम पर निर्भर रहती है।

ऐल्युमिनियम - धातु के दानों के परिमाण (ग्रेन साइज़) को नियंत्रित करने के लिए थोड़ी मात्रा में ऐल्युमिनियम, 3 पाउंड प्रति टन तक, पिघले हुए इस्पात में मिलाया जाता है। सतह की अत्यधिक कठोरतावाले भागों में 1.3 प्रतिशत तक ऐल्युमिनियम रहता है।

बोरन - बोरन इस्पात आधुनिक विकास है। कुछ निम्न मिश्रधात्वीय इस्पातों में 0.003 प्रतिशत जैसी कम मात्रा में बोरन मिलाए जाने पर कठोर हो जाने की क्षमता बढ़ती है तथा यांत्रिक गुणों की उन्नति होती है।

क्रोमियम - अकेले अथवा दूसरे मिश्रधातुकारी तत्वों से संयोजित क्रोमियम, इस्पात का घर्षण-अवरोध तथा कठोर हो सकने की क्षमता बढ़ाता है। अधिक मात्रा में, 12 से 14 प्रतिशत तक, होने पर यह अकलुष (स्टेनलेस) इस्पात का आवश्यक तत्व है। इसी अथवा इससे भी अधिक मात्रा में (20 प्रतिशत तक) क्रोमियम रहने पर, निकल और कभी-कभी दूसरे तत्वों के साथ मिलाकर, तरह तरह के उष्मा प्रतिरोधक इस्पात तथा विभिन्न प्रकार के ऑस्टेनाइट इस्पात बनते हैं जो मार्चें तथा अम्ल की क्रिया के प्रति अत्यधिक अवरोधकता के लिए प्रसिद्ध हैं। क्रोमियम घर्षण-अवरोध की उन्नति करता है; इसलिए 2 प्रतिशत कारबन के साथ 12 प्रतिशत तक क्रोमियम कुछ विशेष तरह के यंत्रों तथा ठप्पों के लिए इस्पात बनाने में उपयुक्त होता है। पृष्ठ कठोरीकरण (केस हार्डेनिंग) तथा नाइट्राइडिंग के लिए इस्पात में क्रोमियम प्राय: 2 प्रतिशत से कम ही होता है। सीधे कठोरीकृत छर्रो (बाल बेयरिंग) तथा कुचलने की मशीनवाले गोलों के इस्पात में क्रोमियम की मात्रा अधिक होती है।

कोबाल्ट - कोबल्ट से, कुछ उच्च वेगवाले यांत्रिक इस्पातों की काटने की क्षमता बढ़ती है। कुछ उष्मा प्रतिरोधक इस्पातों में, जैसे गैस टर्बिन इंजन के ढले हुए ब्लेडों में, यह प्रयुक्त होता है। अधिक मात्रा में यह ऐसे इस्पात का आवश्यक अंग होता है जो उन अति कठिन परिस्थितियों को सहन करने के लिए बनते हैं जिनमें गैस टर्बिन के ब्लेड कार्य करते हैं। इन उपयागों में कोबल्ट मिलाने से इस्पात को उष्मा अवरोधक गुण, सतह पर चिप्पड़ (स्केल) न बनने देने तथा धीरे-धीरे माप में स्वत: परिवर्तन (क्रीप) को रोकने की क्षमता मिलती है। स्थायी चुंबक की मिश्रधातुओं में भी कोबल्ट पर्याप्त मात्रा में रहता है।

ताँबा - बिना ताँबा के इस्पात की तुलना में ताँबा की थोड़ी भी मात्रावाले इस्पात में संक्षारण-अवरोध अधिक होता है। गृहनिर्माण के लिए प्रयुक्त अथवा ऐसे ही दूसरे प्रकार के नरम इस्पातों में लगभग 0.6 प्रतिशत तक ताँबा रहता है।

मैंगनीज - इस्पात का ठोसपन बढ़ाने के लिए तथा बची हुई गंधक से मिलकर, सल्फाइड के कारण, भुरभुरापन रोकने के लिए 0.5 से 1.0 प्रतिशत तक मैंगनीज मिलाया जाता है।

1.0 प्रतिशत से 1.8 प्रतिशत तक, मैंगनीज़ इस्पात की तनावपुष्टता तथा कठोरता में वृद्धि करता है। 13 प्रतिशत मैंगनीज-इस्पात का एक अलग ही वर्ग है। ऐसा इस्पात ठोंकने पीटने से कड़ा हो जाता है, अर्थात् सुघट्य तनाव (प्लैस्टिक स्ट्रेन) पड़ने पर स्वयं कड़ा हो जाता है। किसी साधारण उष्मा उपचार द्वारा इसका कठोरीकरण नहीं होता। यह अधिकतर ढलाई के लिए प्रयुक्त होता है। झाम (ड्रेजर) के ओष्ठ, चट्टान तोड़नेवाली मशीनों के जबड़े, रेल की पटरियों की संघि (क्रासओवर) तथा अन्य विशेष मार्ग संबंधी कार्यो में, जहाँ घिसाई की विशेष आशंका रहती है, इसका उपयोग होता है।

मालिब्डीनम - इस्पात में मालिब्डीनम शक्ति, कठोर हो सकने की क्षमता तथा धीरे-धीरे स्वत: परिवर्तन के प्रति अवरोध बढ़ाता है। उच्च तापक्रम पर कार्य करने के लिए इस्पात की कठोरता सुरक्षित रखने में भी मालिब्डीनम सहायक है। इसलिए कुछ उच्च वेग इस्पातों में टंग्स्टन के एक अंश के बदले इसी का उपयोग होता है। उदाहरण के लिए 5.5 प्रतिशत मालिब्डीनम और 6 प्रतिशत टंग्स्टन का एक उच्चवेग इस्पात है, जो प्रामाणिक 18 प्रतिशत टंग्स्टन की तुलना में उपयोगी और सस्ता होता है।

निकल - इस्पात में मिलाने के लिए (मैंगनीज़ को छोड़) सबसे अधिक उपयोग इसी का होता है। पिघले हुए लोहे में यह सभी अनुपातों में घुल जाता है तथा ठंडा होने पर ठोस घोल बनाता है। 5 प्रतिशत तक रहने पर यह इस्पात का चिमड़ापन तथा तनाव पुष्टता बढ़ाता है। यह कठोर हो सकने की क्षमता को भी बढ़ाता है, जिससे पानी में बुझाने की जगह तेल में बुझाकर कठोरीकरण संभव है। फटने तथा ऐंठने की प्रवृत्ति को भी कम करता है, जिससे बड़ी नाप के ऐसे इस्पात को भी अच्छी तरह कठोर किया जा सकता है।

कुछ पृष्ठ-कठोरीकरण इस्पातों में 1.0 से 5.0 प्रतिशत तक निकल रहता है। नाइट्राइडिंग इस्पातों में साधारणत: निकल की मात्रा अधिक से अधिक 0.4 प्रतिशत तक ही सीमित है। (नाइट्राइडिंग इस्पात के बाहरी पृष्ठ को कड़ा करने की एक रीति है। साधारणत: अमोनिया गैस में इस्पात को 500-555डिग्री सेंटीग्रेड तक तप्त करने से यह कार्य सिद्ध होता है।)

बहुत से संक्षारण-अवरोधक तथा "स्टेनलेस" ऑस्टेनाइटमय इस्पातों में निकल का अंश 8 प्रतिशत तथा इससे अधिक होता है। प्रसिद्ध 18 : 8 क्रोमियम-निकल-इस्पात तथा उससे मिलते जुलते इस्पात भी इसी वर्ग में सम्मिलित हैं। कुछ अति नवीन प्रकार के इस्पातों में निकल की मात्रा अधिक होती हैं, जैसे 20 प्रतिशत या इससे भी अधिक। ये उच्च ताप तथा अत्यधिक दबाव की स्थितियों में कार्य करने के लिए उपयुक्त होते हैं; उदाहरणत:, गैस टर्बिन के स्थिर तवे (डिस्क) तथा ब्लेड। 36 प्रतिशत निकल का, इस्पात, जो "इनवार" नाम से प्रसिद्ध है, अपने अति निम्न-प्रसार-गुणांक के कारण यथार्थदर्शी घड़ियों, स्वरित्र (टयूनिंग फ़ोर्क) तथा बहुत से वैज्ञानिक उपकरण बनाने में उपयुक्त होता है।

कोलंबियम - क्रोमियम इस्पात या 18 : 8 क्रोमियम-निकल प्रकार के इस्पात को स्थिर करने के लिए 1 प्रतिशत अथवा ऐसी ही मात्रा तक कोलंबियम का उपयोग होता है। यह टाइटेनियम के सदृश ही कार्य करता है।

सिलिकन - मैंगनीज़ की भाँति सिलिकन सभी इस्पातों में प्रारंभ से ही, अथवा इस्पात बनाते समय मिलावट के कारण, रहता है। इसकी उपस्थिति से इस्पात का अनाक्सीकरण होना प्राय: निश्चित सा हो जाता है। सिलिकन में, अधिक मात्रा में रहने पर, इस्पात की शक्ति तथा कठोर हो सकने की क्षमता बढ़ाने की तथा आंतरिक तन्यता कम करने की प्रवृत्ति होती है। सिलिकन मैंगनीज़ के कमानी वाले इस्पात में इसकी मात्रा 1.5 प्रतिशत से 2 प्रतिशत तक रहती है, जिसमें मैंगनीज़ की मात्रा लगभग 0.6-1.0 प्रतिशत होती है। सिलिकन -क्रोमियम से बने इंजनों के वाल्वों के इस्पात में सिलिकन की मात्रा 3.75 प्रतिशत होती है। निकल-क्रोमियम-टंग्स्टन वाल्वों के इस्पात में इसकी मात्रा 1.0-2.5 प्रतिशत होती है।

गंधक - जैसा विदित है, इस्पात में गंधक का होना साधारणतया उपद्रवप्रद है। मिश्रधातुकारी तत्व के रूप में इसका उपयोग केवल स्वच्छंदता से कटनेवाले इस्पात में होता है।

सिलिनियम- यह तत्व गंधक के सदृश ही कार्य करता है।

टाइटेनियम - थोड़ी मात्रा में मिलाने से यह इस्पात की स्थिरता बढ़ाता है और कहते हैं, इसके कारण दाने (ग्रेन) का परिमाण अधिक सूक्ष्म होता है।

टंग्स्टन - 20 प्रतिशत तक की मात्रा में टंग्स्टन उच्चवेग इस्पात का आवश्यक अवयव है; इसलिए कि यह इस्पात को उष्मा उपचार के बाद अत्यधिक कठोरता प्रदान करता है, जो ऊँचे ताप पर भी स्थिर रह जाती है। गर्म-ठप्पा-इस्पात तथा दूसरे गर्म कार्य के लिए उपयुक्त इस्पात में भी इसका उपयोग होता है। इसमें इसकी मात्रा 2 प्रतिशत से लगभग 10 प्रतिशत तक होती है।

वैनेडियम - इस्पात में वैनेडियम, फ़ेरो-वैनेडियम के रूप में मिलाया जाता है। यह शक्तिशाली स्चच्छकारक वस्तु है। इससे इस्पात की स्थिरता तथा सफाई बढ़ती है तथा उष्मा उपचारित कारबनमय और मिश्रधात्वीय इस्पात के यांत्रिक गुण उन्नत होते हैं। हवा में कठोरीकरण के गुण तथा काटने की क्षमता बढ़ाने के लिए 1ह प्रतिशत तक वैनेडियम उच्चवेग यांत्रिक इस्पात में प्रयुक्त होता है। एक प्रकार के प्रसिद्ध उच्चवेग इस्पात में वैनेडियम 4.5 जैसे ऊँचे अनुपात में रहता है।

ज़िरकोनियम - कुछ उच्च क्रोमियम-निकल तथा ऑस्टेनाइटमय 18 : 8 प्रकार के इस्पात में, मुक्त कटने के गुण देने के लिए, थोड़ी मात्रा में यह तत्व गंधक के साथ प्रयुक्त होता है।

सादा कारबन औजारी इस्पात
गैर टर्बाइन इस्पात
मिश्रधातुकारी तत्वों का प्रभाव
बायलर