在自然界中，只有少数金属元素例如金、银、汞、铂系金属等存在游离形式，另外天外来客——陨石还带来少量的铜和铁等金属单质。其他绝大多数金属元素以化合态存在于各种矿物中，一般s区和d区ⅢB～Ⅲ族的金属元素多以氧化物类型矿物形式存在，而p区，ds区和d区Ⅲ族金属元素易形成硫化物并共生在一起。此外，s区金属元素也以卤化物形式大量存在于海水，盐岩矿中。
金属元素在元素周期表里的排布：
主族（除H）为碱金属元素，第二主族为碱土金属元素。第三副族到第二副族为过渡金属，过渡金属一般密度较大，熔沸点较高，有较好的导电、导热、延展性和耐腐蚀性。过渡金属的化合物及其溶液大多带有颜色。
按冶金工业
黑色金属：铁、铬、锰。
有色金属：除铁、铬、锰以外的金属。
按密度
轻金属：密度小于4.5克/立方厘米。
重金属：密度大于4.5克/立方厘米。
按储量
常见金属：铁、铝等。
稀有金属：锆、钒、钼。
锰钢的主要缺点是：①含锰较高时，有较明显的回火脆性现象；②锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服；③当锰的质量分数超过1%时，会使钢的焊接性能变坏；④锰会使钢的耐锈蚀性能降低。
钛（Ti）
1、钛能改善钢的热强性，提高钢的抗蠕变性能及高温持久强度。
2、能提高钢在高温高压氢气中的稳定性。使钢在高压下对氢的稳定性高达600℃以上，在珠光体低合金钢中，钛可阻止钼钢在高温下的石墨化现象。因此，钛是锅炉高温元件所用的热强钢中的重要合金元素之一。
铌（Nb）
1、铌和碳、氮、氧都有的结合力，并与之形成相应的极为稳定的化合物，因而能细化晶粒，降低钢的过热敏感性和回火脆性。
2、有的抗氢性能。
3、铌能提高钢的热强性。
3、铌能提高钢的热强性。
硼（B）
1、提高钢的淬透性。
2、提高钢的高温强度。强化晶界的作用。
铝（Al）
1、用作炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，抑制低碳钢的时效，改善钢在低温时的韧性，特别是降低了钢的脆性转变温度；
2、提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究：4%AI即可改变氧化皮的结构，加入6%Al可使钢在980C以下具有抗氧化性。当铝和铬配合并用时，其抗氧化性能有更大的提高。例如，含铁50%一55%、铬30%-35%、铝10%-15%的合金，在1400C高温时，仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用，近年来，常把铝作为合金元素加入耐热钢中。
3、此外，铝还能提高对硫化氢和V2O5的抗腐蚀性。
缺点：①脱氧时如用铝量过多，将促进钢的石墨化倾向；②当含铝较高时．其高温强度和韧性较低。
硫（S）
1、硫在钢中以FeS-Fe共晶体存在于钢的晶粒周界，降低钢的力学性能，优制钢含硫量一般应限制在0.04%以下。
2、在机械制造中，有时为了改善某些钢的切削加工性能，人为将含硫量提高，以形成硫化物，起中断基体连续性的作用。
缺点：硫含量的提高，增加铸件热裂倾向。
氢（H）
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氢，钢液中氢的溶解度随温度升高而提高，在缓慢凝固条件下，氢以针孔形态析出。快速凝固时，析出氢在铁的晶格内造成高应力状态，导致脆性。
氧（O）
1、钢液中溶解的FeO在凝固前温度降低过程中与钢液中的碳起反应，生成一氧化碳气泡，在铸件中造成气孔。
2、钢液凝固过程中，FeO因溶解度下降而析出在钢的晶粒周界处，降低钢的性能。
