钒、钛、铌等强碳化物形成元素的合金化。会导致过冷奥氏体的相间沉淀和分散碳化物或氮化物的沉淀，导致沉淀强化。氮化物是最稳定的，通常沉淀在奥氏体中，抑制奥氏体的高温变形、再结晶和晶粒生长。碳化物和碳氮化物的稳定性稍差，通常在奥氏体转变过程中产生相间沉淀，即铁素体/奥氏体相界面的沉淀产生沉淀强化。
奥氏体中各种碳化物和氮化物的析出条件。相间析出的强碳和氮化物颗粒尺寸一般为2 ~ 10纳米，析出强化效果最好。必须指出的是，由于含钒微合金钢的轧制温度较高，轧制后在空冷过程中很难通过界面沉淀析出，钒通常溶解在铁素体或碳化物中。轧制后，通过控制冷却，碳化钒可以分散和沉淀在铁素体中。混凝土泵管经轧制、空冷、600℃回火30分钟后的透射电镜照片。溶解在奥氏体中的合金元素能提高过冷奥氏体的稳定性，降低先共析铁素体和珠光体的转变温度范围，使低温形成的组织更细小。
某些合金元素可明显抑制珠光体转变或先共析铁素体转变，在轧制空气冷却条件下可获得部分贝氏体或岛状马氏体红色织构。例如泵管当工程部件用钢中加入Mn-B或m0b时，通常会获得粒状贝氏体组织，这提高了混凝土泵管的强度。