اضافات عنصری ترکیبات فلزی خالصی هستند که به مذاب اضافه می شوند مانند افزودنی های فلزی منگنز یا کروم برای فولاد.

اصلاح‌کننده‌های میکروآلیاژی افزودنی‌هایی هستند که در مقادیر کم اضافه می‌شوند که تأثیر قابل‌توجهی بر خواص یا پردازش دارند. عناصر خاکی کمیاب (RE) در مقادیر کم می توانند انرژی سطحی و نفوذ مذاب در حوضچه جوش، اصلاح ساختار دانه و مورفولوژی گنجاندن را به طور چشمگیری تغییر دهند. عناصر خاکی کمیاب (RE) "ویتامین های فلزات" نامیده می شوند. فولاد میکروآلیاژی و کم آلیاژی با استحکام بالا 12 درصد فولاد تولید شده در سراسر جهان را تشکیل می دهد. فولاد میکروآلیاژی به عنوان فولادی (آلیاژ آهن-کربن) حاوی مقادیر کمی تعریف می شود. از وانادیم، نیوبیم، و/یا تیتانیوم با هر عنصر افزودنی بیش از 0.10٪ که کل عناصر میکروآلیاژی معمولاً از 0.15٪ تجاوز نمی کند

یک افزودنی آلیاژی که تشکیل فاز آستنیتی را در آهن، فولاد، نیکل یا سایر سیستم ها تقویت می کند.

عوامل دی اکسید کننده یا کشنده مانند آلومینیوم، سیلیکون یا کلسیم به مذاب فولاد یا آلیاژ آهن اضافه می شوند تا مذاب را جذب کنند و در نتیجه در طی فرآیند انجماد گاز آزاد نمی شود. مذاب فولاد کشته شده به آرامی در قالب های شمش یا بیلت جامد می شود. این کشتن هرگونه واکنش اضافی بین کربن و اکسیژن را متوقف می کند و محتوای کربن مورد نظر را حفظ می کند. فولادهای لبه دار، نکشته، درپوش دار یا نیمه کشته تنوع بیشتری در ترکیب در سرتاسر شمش ریخته گری دارند.

یک افزودنی آلیاژی که تشکیل فاز فریت را در سیستم های آهن، فولاد یا سایر فلزات تقویت می کند.

تصفیه‌کننده‌های دانه، هسته‌ها یا عوامل هسته‌زا با فراهم کردن نقاط زیادی برای شروع رشد کریستال‌ها در طول انجماد، تبلور سریع و اندازه بلورهای ظریف‌تر را افزایش می‌دهند.

تلقیح‌کننده‌ها، گره‌سازها یا کروی‌سازها به چدن‌ها اضافه می‌شوند تا ندول‌های گرافیتی کروی شکل ایجاد کنند که منجر به چدن انعطاف‌پذیر می‌شود. بدون نبولیزاسیون، ورقه های گرافیتی تشکیل می شود که منجر به چدن شکننده تر می شود. مقادیر کمی از افزودنی ها یا تلقیح های آلیاژی منیزیم و سریم برای تشکیل چدن داکتیل استفاده می شود.

افزودن آلیاژ برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی مانند افزودن کروم به آلیاژهای مبتنی بر آهن، نیکل، مس یا کبالت

اصلاح‌کننده‌های قابلیت ریخته‌گری و سیالیت به یک فلز مذاب اجازه می‌دهند تا در طی فرآیندهای ریخته‌گری بهتر به درون قالب جریان یابد و آن را پر کند.

گوگرد، سرب، تلوریم، سلنیوم، بیسموت و فسفر افزودنی هایی هستند که در فولاد، مس یا آلیاژهای آلومینیوم برای افزایش شکنندگی تراشه و افزایش قابلیت ماشینکاری استفاده می شوند.

افزودنی‌ها یا اصلاح‌کننده‌هایی که شکل‌پذیری یا چقرمگی آلیاژ یا فلز را با گره‌سازی فازهای شکننده، تغییر ساختار دانه‌ها یا ریزساختار یا سایر تبدیل‌های فازی برای ایجاد ساختار یا شرایط کریستالی انعطاف‌پذیرتر افزایش می‌دهند.

تثبیت کننده ها یا عوامل تثبیت کننده، پایداری یک فاز خاص را افزایش می دهند یا انحلال را کاهش می دهند. به عنوان مثال، نیوبیم، تیتانیوم و تانتالیم تثبیت کننده های کاربید در فولاد هستند. کاربیدهای تیتانیوم، کاربیدهای تانتالیوم و کاربیدهای نیوبیم از نظر ترمودینامیکی پایدار هستند و به سختی در مذاب فولاد در طول جوش حل می شوند. بدون تثبیت کننده ها، کاربیدهای کروم ممکن است در مرزهای دانه تشکیل شوند و محتوای کروم را به زیر 12 درصد کاهش دهند که احتمال وقوع خوردگی بین دانه ای را افزایش می دهد. کربن ترجیحاً با تثبیت کننده های کاربید ترکیب می شود و کاهش کروم را در مرزهای دانه کاهش می دهد یا از بین می برد.

افزودنی‌های تقویت‌کننده آلیاژ، استحکام یا سختی آلیاژ را با مکانیسم‌های مختلفی از جمله کرنش کردن شبکه در محلول جامد یا تشکیل محلول بین بافتی، تقویت تشکیل فازهای دوم، سخت شدن بارش، تبدیل‌های فازی، واکنش سخت شدن، افزایش می‌دهند.

افزودنی های آلیاژی برای افزایش جوش پذیری، اتصال، (لحیم کاری، لحیم کاری) یا کیفیت اتصال با کنترل مراحلی مانند خیس شدن، نفوذ، انجماد، مایع شدن و تشکیل فاز دوم در ناحیه تحت تأثیر حرارت (HAZ) استفاده می شود.

سایر افزودنی های آلیاژی فهرست نشده،

فولادهای کربنی ساده آلیاژهای آهنی هستند که بر پایه آهن، کربن و سطوح کمی از سایر عناصر آلیاژی مانند منگنز یا آلومینیوم هستند. فولادهای کربنی شامل فولادهای کم کربن غیر قابل سخت‌شدگی یا فولادهای ملایم مانند 1020 و همچنین فولادهای با کربن بالا مانند 1095 هستند. فولادهای ملایم و فولادهای کم کربن را می توان به راحتی با ماشین کاری، شکل دهی، ریخته گری و جوشکاری ساخت.

چدن یک آلیاژ آهن با مقادیر زیاد کربن است. این دسته شامل چدن داکتیل، چدن خاکستری و چدن سفید می باشد. تفاوت در درجه ها به دلیل تفاوت در ترکیب و پردازش است.

کبالت و آلیاژهای کبالت آلیاژهای مغناطیسی غیر آهنی با استحکام و چقرمگی بالا، مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون عالی و استحکام در دمای بالا هستند. کبالت همچنین می تواند مغناطیسی شود. خواص کبالت منجر به استفاده از آلیاژهای کبالت در اجزای فوق آلیاژی موتور جت، دستگاه های مصنوعی، آهنرباها و چسباننده ابزار برشی می شود. کبالت یک عنصر آلیاژی مفید در ابزار، ماراژینگ و سایر فولادهای آلیاژی است.

آلیاژ مس، برنج یا برنز مس و آلیاژهای مس فلزات غیرآهنی با هدایت الکتریکی و حرارتی عالی و همچنین مقاومت در برابر خوردگی، شکل پذیری و استحکام خوب هستند. ساخت آلیاژهای مس با شکل دهی، ریخته گری یا ماشین کاری نسبتاً آسان است. جوش، ریخته گری یا ماشین کاری مس خالص دشوارتر است. برنج، قلع برنز، برنج سرب دار، مس بریلیم و مس زیرکونیوم نمونه هایی از آلیاژهای مس هستند. مس به عنوان یک عنصر آلیاژی در آلیاژهای آلومینیوم و آلیاژهای آهن مبتنی بر فلز پودر مفید است. مس یک فلز همه کاره است که در بسیاری از بخش های صنعتی و تجاری کاربرد دارد. رسانایی الکتریکی بالای مس (100% IACS) آن را در کاربردهای الکتریکی و الکترونیکی بسیار مفید می کند.

سرب، قلع و فلزات سفید فلزات و آلیاژهای غیرآهنی با ذوب کم هستند. سرب و آلیاژهای فلز سفید به عنوان لحیم کاری، الکترود باتری، آستر یاتاقان، محصولات تزئینی و پوشش استفاده می شود. آنها همچنین در برنامه های تخصصی دیگر استفاده می شوند. از ایندیم، قلع، سرب و آنتیموان برای تولید نیمه هادی ها استفاده می شود.

منیزیم و آلیاژهای منیزیم فلزات غیرآهنی با چگالی کم (نسبت استحکام به وزن نسبتاً بالا)، شکل پذیری خوب، استحکام متوسط و مقاومت در برابر خوردگی خوب هستند. منیزیم و آلیاژهای منیزیم در صنایع مختلف و همچنین در کاربردهای هواپیما، دریایی و ابزارهای برقی استفاده می شوند.

مولیبدن یک فلز نسوز با نقطه ذوب بسیار بالا و چگالی نسبتا بالا است. مولیبدن و آلیاژهای مولیبدن برای ساخت بوته‌های تبخیر PVD، الکترودها، کنتاکت‌های الکتریکی و سایر اجزای دمای بالا استفاده می‌شوند.

نیکل و آلیاژهای نیکل فلزات غیرآهنی با استحکام و چقرمگی بالا، مقاومت در برابر خوردگی عالی و خواص دمایی بالا هستند. نیکل همچنین می تواند مغناطیسی شود. خواص نیکل منجر به استفاده از آلیاژهای نیکل در اجزای فوق آلیاژی موتور جت، تجهیزات فرآیند شیمیایی مقاوم در برابر خوردگی (شیرها، لوله‌ها و پمپ‌ها)، آهنرباها و آلیاژهای مقاومت الکتریکی و عناصر گرمایشی می‌شود. نیکل همچنین یک عنصر آلیاژی مفید در فولادهای زنگ نزن، ابزار، ماراژینگ و سایر فولادهای آلیاژی است.

آلیاژهای فلزات نجیب و گرانبها مانند آلیاژهای نقره، طلا، پلاتین و پالادیوم در برابر خوردگی و اکسیداسیون بسیار مقاوم هستند. آلیاژهای فلزات نجیب و گرانبها در تماس های الکتریکی، اتصالات الکترونیکی، اجزای فرآیند شیمیایی، کاتالیزورها، جواهرات و سایر کاربردهای تخصصی استفاده می شوند.

فلزات یا آلیاژها بر اساس عناصری از گروه عناصر خاکی کمیاب هستند.

فلزات نسوز و واکنش پذیر شامل بور (B)، تنگستن (W)، تانتالیم (Ta)، مولیبدن (Mo)، نیوبیم (Nb) / کلمبیوم (Cb)، زیرکونیوم (Zr)، هافنیوم (Hf)، توریم (Th)، وانادیم (V)، کروم (Cr)، کبالت (Co)، رنیم () و تیتانیوم (Ti). فلزات و آلیاژهای نسوز فلزاتی با نقطه ذوب بالای 1750 درجه سانتیگراد (~ 32000 فارنهایت) هستند. فلزات نسوز در دماهای بالا، ساختاری، الکتریکی و سایر کاربردهای تخصصی مورد استفاده قرار می گیرند. فلزات واکنش پذیر در دماهای بالا به راحتی با اکسیژن ترکیب می شوند و اکسیدهای بسیار پایداری را تشکیل می دهند. تیتانیوم، زیرکونیوم و بریلیم از فلزات واکنش پذیر محسوب می شوند. فلزات راکتیو ریز تقسیم شده می توانند به صورت انفجاری با اکسیژن واکنش دهند و اغلب به سوخت موشک یا مخلوط های قابل احتراق اضافه می شوند. یک فیلم اکسیدی بسیار پایدار که بر روی سطح آلیاژ تشکیل شده است، محافظت در برابر اکسیداسیون یا خوردگی بیشتر در دماهای پایین تا متوسط را فراهم می کند. اگر جذب بینابینی بیش از حد در شبکه اکسیژن، هیدروژن و نیتروژن وجود داشته باشد، فلزات واکنشی می توانند شکننده شوند.

فولادهای زنگ نزن آلیاژهای آهنی و بسیار مقاوم در برابر خوردگی هستند که حاوی کروم و/یا نیکل هستند. سه نوع اصلی از محصولات وجود دارد: فولادهای زنگ نزن آستنیتی، فولادهای زنگ نزن فریتی و مارتنزیتی، و فولادهای ضد زنگ مخصوص و سوپرآلیاژهای آهن. فولادهای زنگ نزن آستنیتی (سری AISI 300 / 200) آلیاژهای آهنی و بسیار مقاوم در برابر خوردگی هستند که حاوی کروم و نیکل یا منگنز هستند. به طور کلی فولادهای زنگ نزن آستنیتی نسبت به فولادهای زنگ نزن فریتی یا مارتنزیتی در برابر خوردگی مقاوم تر هستند. فولادهای زنگ نزن آستنیتی آنیل شده غیر مغناطیسی هستند. کار سرد برای سخت کردن فولادهای زنگ نزن آستنیتی استفاده می شود زیرا این آلیاژها به فرآیندهای معمولی سخت شدن کوئنچ و تمپر پاسخ نمی دهند. فولادهای زنگ نزن فریتی و مارتنزیتی، آلیاژهای آهنی بسیار مقاوم در برابر خوردگی هستند که حاوی کروم و/یا کربن هستند. فولادهای ضد زنگ فریتی نرم هستند و به راحتی آلیاژهای فلزی تشکیل می شوند. کار سرد برای سخت کردن فولادهای زنگ نزن فریتی استفاده می شود زیرا این آلیاژها به فرآیندهای مرسوم کوئنچ و سخت شدن تمپر پاسخ نمی دهند. فولادهای ضد زنگ فریتی برای ساخت صدا خفه کن و سایر اجزای ورق فلزی که نیاز به مقاومت در برابر خوردگی خوبی دارند، تشکیل می شوند. فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی را می توان با عملیات خاموش کردن و تمپر معمولی سخت کرد. فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی برای تیغه چاقو، ابزار کاری یا سایر کاربردهایی که به مقاومت در برابر خوردگی خوب همراه با سختی و مقاومت سایش بالاتر نیاز دارند استفاده می شود. فولادهای ضد زنگ تخصصی و سوپرآلیاژهای آهن بسیار مقاوم در برابر خوردگی هستند، آلیاژهای آهنی حاوی کروم، نیکل یا سایر مواد آلیاژی برای ایجاد استحکام یا مقاومت در برابر حرارت بالا. فولادهای زنگ نزن سخت کننده دوبلکس و رسوبی از این دسته هستند.

تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم فلزات غیرآهنی با مقاومت در برابر خوردگی عالی، خواص خستگی خوب و نسبت مقاومت به وزن بالا هستند. خواص تیتانیوم منجر به استفاده از تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم در هواپیما یا قطعات بدنه هواپیما، اجزای فوق آلیاژی موتور جت، تجهیزات فرآیند شیمیایی مقاوم در برابر خوردگی (دریچه‌ها، لوله‌ها و پمپ‌ها)، پروتزها یا دستگاه‌های پزشکی و تجهیزات دریایی می‌شود.

فولادهای ابزار آلیاژهای آهنی و مقاوم در برابر سایش بر پایه آهن و کربن با سطوح بالایی از عناصر آلیاژی (سختی پذیری و اصلاح کننده خواص) مانند کروم، مولیبدن، تنگستن و وانادیم هستند. نمرات فولاد ابزار خاص برای کار با قالب یا سرد، کار گرم، سرعت بالا و کاربردهای مقاومت در برابر ضربه موجود است. آلیاژهای فولاد ابزار در طیف گسترده ای از کاربردها استفاده می شود که نیاز به مقاومت در برابر سایش دارند. ساخت آنها به شکل سخت شده دشوار است و معمولاً برای دستیابی به تحمل های مورد نیاز برای کاربردهای ابزارسازی، با ماشینکاری EDM یا زمینی می شوند. EDM مخفف ماشینکاری تخلیه الکتریکی است. این فرآیندی است که می تواند زوایای کوچک یا عجیب و غریب، خطوط پیچیده و حفره های فولادهای بسیار سخت و فلزات عجیب و غریب را برش دهد.

تنگستن یک فلز نسوز با نقطه ذوب بسیار بالا و چگالی بالا است. تنگستن و آلیاژهای تنگستن برای ساخت رشته‌های لامپ، بوته‌های تبخیر PVD، الکترودهای EDM، کنتاکت‌های الکتریکی و سایر اجزای دمای بالا استفاده می‌شوند. چگالی بالای آلیاژهای تنگستن در نفوذگرها و وزنه های متعادل کننده استفاده می شود.

روی و آلیاژهای روی آلیاژهای غیرآهنی با ذوب متوسط کم هستند که به طور گسترده در تولید قطعات دایکاست استفاده می شود.

سایر سیستم های فلزی یا آلیاژی متفرقه.