釩在淬火回火鋼中的應用要比釩在微合金化鋼中的歷史早得多。早在微合金化概念被提出之前，釩就在抗高溫軟化性能的淬火回火Cr-Mo鋼中得到應用。
當鋼中含釩量達到一定數量時，將產生明顯的二次硬化作用。如圖1所示，約在550~650℃溫度范圍，含釩鋼在回火軟化過程中存在一個二次硬化峰。釩的碳化物的大量析出是產生二次硬化的主要原因。 圖1 釩鋼回火過程中的二次硬化 回火過程中析出的碳化釩通常是V4C3，并不是理想配比的VC。位錯線上非均勻形核析出是回火過程中V4C3析出的主要方式。析出相形貌通常也是呈薄片狀，也有呈短桿狀或圓片狀，如圖2、圖3所示。 圖2 回火過程中V4C3析出相形貌 鋼成分：0.10%C-2.00%Mn-1.59%Mo-0.56%V-0.03%Al-0.0044%N，ω(Si)＜0.005% 圖3 回火過程中位錯線上析出釩的碳化物
