Цементит стали содержит меньше углерода, чем цементит стали при одинаковых температурах отпуска. Дефицит углерода в цементите ликвидируется после нагрева до 600°С, но и выше этой температуры прирост углерода в цементите остается меньше, чем в цементите стали.

Аналогичные изменения происходят в хромоникельмолибденовой стали с 0,51 %. При нагреве в интервале температур отпуска 400-550 °С цементит этой стали оказывается менее легирован, чем цементит стали с меньшим содержанием молибдена. Перераспределение молибдена между матрицей и карбидом железа происходит при 575°С и вызывает резкое увеличение атомной концентрации хрома и марганца в цементите. В результате суммарная атомная концентрация всех элементов в карбиде железа достигает 0,15 ат. доли, что на 1,2 % больше, чем в цементите стали с 0,28 %, и почти на 3% больше, чем в цементите 1%-ной хромистой стали с таким же содержанием молибдена.

Повышение температуры отпуска приводит к интенсивному насыщению цементита легирующими элементами. При 600°С суммарная атомная концентрация элементов в цементите превышает 0,17 ат. доли, при 625 °С она достигает 0,2 ат. доли, а после отпуска при 650 °С количество хрома, марганца и молибдена составляет 0,235 ат. доли. Это означает, что дальнейшее повышение в стали молибдена может привести к предельной атомной концентрации элементов в цементите при более низкой температуре отпуска, вызвать дестабилизацию карбида железа, так как термодинамически устойчивым окажется другой карбид.

Увеличение содержания молибдена в стали с 0,28 до 0,51 % повысило уровень искажений II рода матрицы и статических искажений и снизило уровень динамических искажений.