ماده ي مرتبه اي توليد شده در اين اختراع، آلياژ مرتبه اي مس - فولاد است. براي توليد اين آلياژ، از روش ذوب دوباره ي سرباره اي الكتريكي (ESR) استفاده شد. براي توليد آلياژ مرتبه اي مس - فولاد، ميلگردي از جنس فولاد ساده ي كربني با قطر 6 سانتي متر و طول 20 سانتي متر به قطعه اي با همين ابعاد از جنس مس خالص تجاري جوش داده شد. قطعه ي حاصل (به قطر 6 سانتي متر و طول 40 سانتي متر) به عنوان الكترود اوليه ي فرايند ذوب دوباره استفاده شد. از آنجايي كه چگالي مس بيشتر از فولاد است و به منظور جلوگيري از اختلاط دو قطعه در هم، فرايند ذوب از سمت قطعه مسي آغاز شد و به سمت قطعه ي فولادي ختم شد. بدين ترتيب، پس از ذوب، قطعه اي با دو ناحيه ي مجزاي مسي و فولادي توليد شد كه در آن از سمت مرز مس - فولاد به درون فولاد، غلظت مس مرتبا كم مي شود و همچنين از سمت مرز مس - فولاد به درون مس، غلظت اتم هاي آهن مرتبا كم مي شود. سختي آهن خالص در حدود 180 ويكرز (در فاصله ي صفر ميلي متر از سطح) و سختي مس خالص در حدود 90 ويكرز (در فاصله ي 50 ميلي متر از سطح) است. نفوذ اتم هاي مس به درون فولاد و برعكس نفوذ اتم هاي آهن به درون مس باعث تغييرات مداوم ريز سختي در طول ناحيه ي مرتبه اي مس فولاد شده است. تغييرات سختي به حدي است كه در مرز مس فولاد به حدود 500 ويكرز مي رسد. تغييرات سختي ايجاد شده در اين آلياژ مربوط به ميزان نفوذ عناصر آلياژي است. در طول ناحيه ي مرتبه اي شاهد ناحيه اي هستيم كه در يك سمت آهن آهن خالص قرار داشته و در سمت ديگر آن مس خالص قرار دارد. اين تغييرات همانند تغييرات درصد عناصر آلياژي در دياگرام دوتايي مس - آهن است. آلياژ مس - فولاد مرتبه اي توليدي داراي تغييرات مداوم خواص مكانيكي در طول ناحيه ي مرتبه اي بوده و تركيب آن نيز مطابق دياگرام دوتايي آهن - مس تغيير مي نمايد. اين تغييرات مداوم خواص مكانيكي، تنش باقي مانده در سطح مشترك و امكان رشد ترجيحي ترك را از بين مي برد.