碳化物形成元素通常具有一個未填滿的d電子層，這個電子層的未滿程度決定了元素與碳的親和力大小，進而影響所形成碳化物的穩定性。根據形成碳化物的能力強弱，合金元素可以這樣排列：
強碳化物形成元素：Ti、Zr、V、Ta、Nb
中強碳化物形成元素：W、Mo
弱碳化物形成元素：Cr、Mn、Fe
這些元素在冶金工程和冶煉領域中扮演著重要角色，尤其是在提高合金的強度、硬度以及耐磨性方面。碳化物的形成不僅能提高材料的性能，還能通過彌散強化等機制增強材料的特殊性能。此外，碳化物的形成還能有效阻礙奧氏體晶粒在加熱時的長大，從而通過細晶強化提高材料的韌性和強度。