В Великобритании с 1877 г. использовали двухслойную броню типа «компаунд» с твердым внешним слоем из высокоуглеродистой стали (содержание углерода 0,8 %) и внутренней подушкой из «мягкой» стали (0,1 % углерода). Тот факт, что сталежелезная броня типа «компаунд» была предложена британской фирмой «Ч. Кэммель и К°» еще в 1867 г., а первые заказы на нее поступили десять лет спустя, показывает, сколько времени и усилий потребовала отработка ее состава, технологии термической и механической обработки. Существенный вклад в отработку процесса внес А. Вильсон. Вскоре права на такую броню купили французские фирмы — та же «Сен-Шамон», заводы братьев Маррель. Сталежелезная броня лучше железной удерживала чугунные снаряды, но с появлением стальных снарядов оказалась недостаточно прочной.
Между тем в 1878 г. француз Я. Хольцер ввел в состав броневой стали хром, повысивший ее сопротивление разрыву. Тот же Хольцер стал изготавливать из хромистой стали бронебойные снаряды, чем почти свел на нет достоинства сталежелезной брони и ускорил работы над новыми типами стальной брони — хорошая иллюстрация диалектики развития орудий и средств защиты.
В 1870—1880-е годы стальные казнозарядные нарезные орудия и стальные удлиненные снаряды с возросшей начальной скоростью вкупе с новыми бризантными взрывчатыми веществами намного повысили могущество корабельной и береговой артиллерии и изменили требования к броневой защите.
В 1889 г. британская «Блочер Стил» изготовила броню из стали, легированной никелем по методу Джона Райли.
В 1890 г. «Сен-Шамон» представила «специальную сталь» с примесью никеля, сразу же вызвавшую интерес в разных странах. Присадка к жидкой стали от 2 до 3 % никеля заметно увеличивала сопротивление брони прониканию снаряда, обеспечивая стальной броне неплохое сочетание прочности и вязкости. В 1891 г. в Германии появляется никелевая броня Круппа (стальная броня с содержанием 0,12 % углерода, 6,8 % никеля), а в США — гетерогенная цементированная никелевая броня Гарвея с насыщенным углеродом поверхностным слоем (содержание углерода в поверхностном слое 0,9 %).
После закалки водой наружный слой брони приобретал высокую твердость и при ударе вызывал разрушение корпуса снаряда даже из лучшей стали того времени, резко уменьшая его пробивное действие. Способ Гарвея быстро реализовала в производстве судовой брони британская компания «Виккерс». Состязание брони и снаряда не прерывалось. Для борьбы с цементированной броней, например, С.О. Макаров разработал мягкий наконечник, предохраняющий головную часть снаряда от разрушения («макаровский наконечник»). Никелевая и цементированная броня лучше противостояла новым стальным снарядам. Сложная термическая обработка гетерогенной цементированной брони делала ее достаточно дорогой.
Существенным шагом было появление в конце XIX в. хромоникелевой стали. Из хромистой, никелевой и хромоникелевой стали начали изготавливать не только броню, но и детали, испытывающие высокие нагрузки. В частности, они использовались для производства подшипников, без которых невозможно представить технику XX в. (в Германии, например, заводы по производству подшипников качения работали с 1881 г.). Броневая хромоникелевая сталь приобрела новые качества. Она также могла подвергаться цементации или изготавливаться гомогенной. Первой такую броню представила фирма «Крупп», причем при ее цементации применили точное определение температуры цементации с помощью электротермометров. Производство новой брони начали и в России — с 1893 г. Адмиралтейский Ижорский завод изготавливал корабельную броню по методу Гарвея, в 1898–1899 гг. на Ижорском и Обуховском заводах освоили выпуск хромоникелевой цементированной (гетерогенной) брони по методу Круппа. О состоянии броневого дела к началу интересующего нас периода Первой мировой войны можно судить по докладу лейтенанта флота А.Е. Колтовского: «Способ изготовления броневых плит на Адмиралтейском Ижорском заводе установлен инженером Названовым… Будучи основан на способе тепловой обработки Круппа, он по своим приемам несколько отличается от подобного же производства на заводе в Эссене… Для изготовления „Ижорской“ брони служит сталь, в среднем, следующего состава: углерода 0,3 %, марганца 0,4 %, никеля 3,7 %, хрома 1,8 %, кремния 0,04 %, фосфора не более 0,04 %…».