Ранее легирующие элементы сравнивались по их влиянию на свойства стали и прежде всего по эффективности воздействия на устойчивость аустенита в процессе мартенситного, бейнитного или перлитного превращения, а также на процесс выделения из аустенита (при его охлаждении, и в том числе, при закалке) структурно свободного феррита.
Наиболее простым методом оценки влияния легирующих элементов на прокаливаемость стали является метод торцовой закалки или метод закалки цилиндрических образцов с построением соответствующих кривых прокаливаемости. Более точным, но, вместе с тем, и более сложным является метод построения изотермических кривых распада переохлажденного аустенита при различных температурах выдержки, от температуры перлитного превращения (700—720°) и до температуры, отвечающей положению точки мартенситного превращения.
Чем сильнее увеличивал легирующий элемент прокаливаемость стали, тем выше, при прочих равных условиях, оценивался он по сравнению с другими элементами. И, наоборот, чем слабее влиял данный элемент на прокаливаемость стали, тем меньшим вниманием пользовался он как легирующий элемент, тем меньшую роль играл он в теории и практике разработки и применения конструкционных марок стали.
В результате подобных исследований в металловедении качественных сталей возникло новое направление, заключающееся в практическом использовании возможностей, заложенных не только в повышении прокаливаемости стали, но и резкого ее снижения, при одновременном сохранении или даже повышении ее закаливаемости. При изготовлении некоторых деталей автомобилей было предложено применять не цементуемые стали, а среднеуглеродистые (или даже высокоуглеродистые), но низкопрокаливающиеся и отказаться от химикотермической обработки, а применять глубинный индукционный нагрев с последующей закалкой. При таком методе обработки деталей выбор закалочной среды производится, исходя из требования обеспечения рабочим поверхностям изделий скорости охлаждения, превышающей критическую, а сердцевине — меньше критической.
Такая технология изготовления деталей из низкопрокаливающейся углеродистой стали, как показали исследования, способна обеспечить при закалке шестерен среднего модуля так называемую контурную закалку при упрочненной сердцевине. Применение обычной стали, например марок 45, 50, 50Г и др., при указанном методе изготовления шестерен приводило бы к сквозной закалке, что при ударном нагружении зубьев вызывало бы выкрашивание по торцам, сколы или полное их разрушение.