Rare earth has a strong chemical affinity with impurities such as oxygen and sulfur in molten steel. At steelmaking temperature (about 1873K), rare earth can react with impurities such as oxygen and sulfur in molten steel to form rare earth oxides, sulfides or oxysulfides. The deoxidation equilibrium constant or desulfurization equilibrium constant of these reactions is lower than or close to that of commonly used deoxidizers and desulfurizers. Therefore, rare earth steel additives can be used as strong deoxidizers and desulfurizers for molten steel to purify it. Commonly used rare earth steel additives are mainly mixed rare earth metals or high-grade (RE>โลหะผสมเฟอร์โรซิลิกอนของธาตุหายาก 27%) และบางครั้งออกไซด์ของธาตุหายากที่มีสารรีดิวซ์ผสมก็ถูกนำมาใช้เช่นกัน
ออกไซด์ ซัลไฟด์ หรือออกซีซัลไฟด์ที่เกิดจากปฏิกิริยาของธาตุหายากกับออกซิเจนและซัลเฟอร์ในเหล็กหลอมเหลวสามารถคงเหลืออยู่ในเหล็กหลอมเหลวได้บางส่วนและกลายเป็นสิ่งที่รวมอยู่ในเหล็ก เนื่องจากจุดหลอมเหลวสูงของสารรวมเหล่านี้ จึงสามารถทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางนิวเคลียสที่ไม่เหมือนกันได้เมื่อเหล็กหลอมเหลวแข็งตัว และมีบทบาทในการปรับปรุงโครงสร้างการแข็งตัวของเหล็ก และเนื่องจากสารเจือปนเหล่านี้ไม่ได้เปลี่ยนรูปได้ง่ายที่อุณหภูมิการหมุน จึงยังคงรักษารูปร่างทรงกลมหรือแกนหมุนขนาดเล็ก เพื่อให้สามารถควบคุมสัณฐานวิทยาของสารเจือปนในเหล็กได้ จึงหลีกเลี่ยงหรือเอาชนะแอนไอโซโทรปีของคุณสมบัติของเหล็กที่เกิดจากการยืดตัวและ การเสียรูปของการรวมประเภทอื่น ๆ (เช่น MnS) ในระหว่างการประมวลผลด้วยแรงดันร้อน และการทำให้ทิศทางตามยาว ตามขวาง และความหนาของคุณสมบัติของเหล็กมีแนวโน้มที่จะสอดคล้องกัน การดัดแปลงเหล็กที่ได้รับการบำบัดด้วยธาตุหายากชนิดนี้ในปัจจุบันเป็นเนื้อหาการใช้งานที่สำคัญที่สุดของสารเติมแต่งเหล็กกล้าที่หายาก
