ไนโอเบียมและโคลัมเบียมมักอยู่ร่วมกับแทนทาลัม และหน้าที่ของพวกมันในเหล็กก็คล้ายกัน ไนโอเบียมและแทนทาลัมถูกละลายบางส่วนในสารละลายของแข็งและมีบทบาทในการเสริมสร้างสารละลายที่เป็นของแข็ง ช่วยเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งของเหล็กได้อย่างมากเมื่อละลายเป็นออสเทนไนต์ อย่างไรก็ตาม เมื่อปรากฏอยู่ในรูปของอนุภาคคาร์ไบด์และออกไซด์ มันจะขัดเกลาเมล็ดข้าวและลดความสามารถในการชุบแข็งของเหล็ก สามารถเพิ่มความเสถียรในการอบคืนตัวของเหล็กและมีผลในการชุบแข็งรอง ปริมาณไนโอเบียมในปริมาณเล็กน้อยสามารถเพิ่มความแข็งแรงของเหล็กได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อความเป็นพลาสติกหรือความเหนียว
เนื่องจากผลของการขัดสีเมล็ดข้าว ทำให้สามารถปรับปรุงความทนทานต่อแรงกระแทกของเหล็ก และลดอุณหภูมิการเปลี่ยนผ่านที่เปราะได้ เมื่อมีปริมาณคาร์บอนมากกว่า 8 เท่า คาร์บอนเกือบทั้งหมดในเหล็กจะสามารถแก้ไขได้ ทำให้เหล็กมีความต้านทานไฮโดรเจนได้ดี ในเหล็กกล้าออสเทนนิติก สามารถป้องกันการกัดกร่อนตามขอบเกรนของเหล็กโดยตัวกลางออกซิไดซ์ได้ เนื่องจากผลกระทบของคาร์บอนคงที่และการแข็งตัวของการตกตะกอน จึงสามารถปรับปรุงคุณสมบัติที่อุณหภูมิสูงของเหล็กทนความร้อนได้ เช่น ความแข็งแรงของการคืบ
ไนโอเบียมสามารถปรับปรุงความแข็งแรงของผลผลิตและความทนทานต่อแรงกระแทกของเหล็กกล้าโลหะผสมต่ำธรรมดาที่ใช้ในการก่อสร้าง และลดอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงที่เปราะ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อประสิทธิภาพการเชื่อม ในการคาร์บูไรซิ่งและเหล็กโครงสร้างโลหะผสมดับและอบคืนตัวจะสามารถเพิ่มความสามารถในการชุบแข็งได้ ปรับปรุงความเหนียวและคุณสมบัติอุณหภูมิต่ำของเหล็ก สามารถลดการแข็งตัวของอากาศของเหล็กกล้าไร้สนิมทนความร้อนมาร์เทนซิติกคาร์บอนต่ำ หลีกเลี่ยงการแข็งตัวและแบ่งเบาบรรเทาความเปราะ และปรับปรุงความแข็งแรงของการคืบ
เซอร์โคเนียมเป็นองค์ประกอบในการขึ้นรูปคาร์ไบด์ที่แข็งแกร่ง และมีบทบาทในเหล็กคล้ายกับไนโอเบียม แทนทาลัม และวาเนเดียม การเติมเซอร์โคเนียมในปริมาณเล็กน้อยสามารถลดก๊าซ ทำให้บริสุทธิ์ และปรับแต่งเมล็ดพืชได้ ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อประสิทธิภาพการทำงานที่อุณหภูมิต่ำของเหล็กและปรับปรุงประสิทธิภาพการปั๊มขึ้นรูป มักใช้ในการผลิตเหล็กกล้าที่มีความแข็งแรงสูงเป็นพิเศษและโลหะผสมที่มีอุณหภูมิสูงจากนิกเกิลที่ใช้ในเครื่องยนต์แก๊สและโครงสร้างขีปนาวุธ
