تعد مواد الأنابيب الملتفة من بين السبائك الأكثر استخدامًا وهي في الأساس مزيج من الكربون والحديد. يحتوي أيضًا على عناصر أخرى ، بعضها يتم الاحتفاظ به من عملية تصنيع الفولاذ ، ويتم إضافة مكونات أخرى لإنتاج خصائص محددة.
العناصر الأكثر شيوعًا مذكورة أدناه:

ألمنيوم (Al)
عند إضافته إلى الفولاذ المصهور ، يختلط بسرعة كبيرة مع أي أكسجين غير مذاب ، وبالتالي يعتبر أحد أكثر مزيلات الأكسدة شيوعًا في صناعة الفولاذ. يستخدم الألمنيوم أيضًا لإنتاج بنية حبيبية دقيقة وللتحكم في نمو الحبوب.

الكربون (C)
المعدن الأساسي ، الحديد ، مخلوط بالكربون لصنع الفولاذ مما يؤدي إلى زيادة صلابة وقوة الحديد. لا يمكن تقوية الحديد النقي أو تقويته عن طريق المعالجة الحرارية ولكن إضافة الكربون تتيح نطاقًا واسعًا من الصلابة والقوة.

الكروم (Cr)
يضاف الكروم إلى الفولاذ لزيادة مقاومته للأكسدة. تزداد هذه المقاومة مع إضافة المزيد من الكروم. يحتوي "الفولاذ المقاوم للصدأ" على ما يقرب من 11٪ من الكروم ودرجة ملحوظة من مقاومة التآكل العامة مقارنة بالفولاذ الذي يحتوي على نسبة أقل من الكروم. عند إضافته إلى الفولاذ منخفض السبائك ، يمكن أن يزيد الكروم من الاستجابة للمعالجة الحرارية ، وبالتالي تحسين الصلابة والقوة.

كوبالت (Co)
يستخدم لزيادة الصلابة الحمراء للصلب. إنها تضيف الكثير من العمر إلى الأداة من خلال قدرتها على الحفاظ على الصلابة والقدرة على القطع عندما يتم تسخينها إلى اللون الأحمر الباهت أثناء عملية التصنيع.

النحاس (Cu)
يوجد النحاس عادة في الفولاذ المقاوم للصدأ كعنصر متبقي. ومع ذلك يتم إضافته إلى عدد قليل من السبائك لإنتاج خصائص تصلب الترسيب.

الحديد (Fe)
على الرغم من أنه يفتقر إلى القوة ، فهو ناعم جدًا ، ولطيف ولا يستجيب للمعالجة الحرارية بأي درجة ، إلا أن الحديد هو العنصر الأساسي في الفولاذ. مع إضافة عناصر السبائك الأخرى يمكن تحقيق الخصائص الميكانيكية المطلوبة.

المنغنيز (Mn)
وجودها له ثلاثة تأثيرات رئيسية. وهو عبارة عن مزيل أكسدة معتدل يعمل كمطهر يأخذ الكبريت والأكسجين من الذوبان إلى الخبث. يزيد المنغنيز من الصلابة وقوة الشد ولكنه يقلل من الليونة ويتحد مع الكبريت لتكوين كبريتيدات المنغنيز ، وهي ضرورية في قطع الفولاذ الحر.

الموليبدينوم (Mo)
يُحسِّن الموليبدينوم ، عند إضافته إلى الفولاذ الأوستنيتي الكروم والنيكل ، مقاومة التآكل الناجم عن التنقر ، خاصة بسبب الكلوريدات والمواد الكيميائية الكبريتية. عند إضافته إلى سبائك الفولاذ المنخفضة ، يعمل الموليبدينوم على تحسين قوة وصلابة درجات الحرارة العالية. عند إضافته إلى فولاذ الكروم ، فإنه يقلل بشكل كبير من ميل الفولاذ للتآكل في الخدمة أو المعالجة الحرارية.

نيكل (Ni)
عند إضافته إلى الفولاذ الكربوني بكميات تصل إلى 5٪ ، فإنه يزيد من قوة الشد والمتانة والصلابة دون فقدان الليونة. غالبًا ما يستخدم مع عناصر صناعة السبائك الأخرى ، خاصة الكروم والموليبدينوم ، يحتوي الفولاذ المقاوم للصدأ على ما بين 8٪ و 14٪ نيكل.

النيوبيوم (Nb/Cb)
يزيد النيوبيوم (الكولومبيوم) من مقاومة الخضوع ، وبدرجة أقل قوة الشد للفولاذ الكربوني. يمكن أن تؤدي إضافة كميات صغيرة من النيوبيوم إلى زيادة قوة الخضوع للفولاذ بشكل كبير. يمكن أن يكون للنيوبيوم أيضًا تأثير معتدل في تقوية الترسيب. تتمثل مساهماته الرئيسية في تكوين رواسب فوق درجة حرارة التحول وتأخير إعادة بلورة الأوستينيت ، وبالتالي تعزيز بنية مجهرية دقيقة الحبيبات مع تحسين القوة والمتانة.

نيتروجين (N)
النيتروجين له تأثير في زيادة الاستقرار الأوستنيتي للفولاذ المقاوم للصدأ وهو ، كما في حالة النيكل ، عنصر تشكيل أوستنيتي. تتحسن قوة الخضوع بشكل كبير عند إضافة النيتروجين إلى الفولاذ الأوستنيتي غير القابل للصدأ.

الفوسفور (P)
على الرغم من أنه يزيد من قوة الشد للصلب ويحسن من قابلية التشغيل الآلي ، إلا أنه يُنظر إليه عادةً على أنه شوائب غير مرغوب فيها بسبب تأثيره المتقشر. معظم الفولاذ لا يتعدى 0.05٪ فسفور.

السيليكون (Si)
في معظم أنواع الفولاذ التجاري ، يتواجد في نطاق 0.05-0.35٪ ويعمل كعامل إزالة الأكسدة القوي. إنه موجود في محتويات أعلى في فولاذ الزنبرك من السيليكون والمنغنيز وكذلك الفولاذ المقاوم للحمض والحرارة.

الكبريت (S)
عند إضافة الكبريت بكميات صغيرة ، يحسن التشغيل الآلي ولكنه لا يسبب قصرًا ساخنًا. يتم تقليل ضيق الحرارة بإضافة المنجنيز الذي يتحد مع الكبريت لتكوين كبريتيد المنغنيز. نظرًا لأن كبريتيد المنغنيز له نقطة انصهار أعلى من كبريتيد الحديد ، والذي سيتشكل إذا لم يكن المنغنيز موجودًا ، فإن البقع الضعيفة على حدود الحبوب تقل بشكل كبير أثناء العمل الساخن.

التنتالوم (Ta)
يشبه النيوبيوم كيميائياً وله تأثيرات مماثلة.

التيتانيوم (Ti)
الاستخدام الرئيسي للتيتانيوم كعنصر صناعة السبائك في الفولاذ هو تثبيت الكربيد. إنه يتحد مع الكربون لتشكيل كربيدات التيتانيوم التي تكون مستقرة تمامًا ويصعب إذابتها في الفولاذ. يميل هذا إلى تقليل حدوث التآكل بين الحبيبات ، كما هو الحال مع AISI 321. عند إضافة ما يقرب من 0.25٪ -0.60٪ تيتانيوم ، يتحد الكربون مع التيتانيوم بدلاً من الكروم ، مما يمنع ارتباط الكروم المقاوم للتآكل باعتباره بين الحبيبات الكربيدات والخسارة المصاحبة لمقاومة التآكل عند حدود الحبوب.

الفاناديوم (V)
الفاناديوم مزيل أكسدة قوي ويعزز بنية الحبوب الدقيقة. إنه يقاوم التليين في درجات الحرارة المرتفعة ويبدو أن الفولاذ مع الفاناديوم يقاوم الصدمات بشكل أفضل من الفولاذ بدونه.