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。
金属元素是具有金属通性的元素。
除Sn（锡）、Sb（锑）、Bi（铋）等少数几种金属的原子外层电子数大于或等于4以外，绝大多数金属原子的外层电子数均小于4，所以其原子容易失去电子而本身常以阳离子形态存在于化合物中。它们的化合物和氢氧化物一般呈碱性。
硅（Si）
1、提高钢中固溶体的强度和冷加工硬化程度使钢的韧性和塑性降低。
2、硅能显著地提高钢的弹性极限、屈服极限和屈强比，这是一般弹簧钢。
3、耐腐蚀性。硅的质量分数为15%-20%的高硅铸铁，是很好的耐酸材料。含有硅的钢在氧化气氛中加热时，表面也将形成一层SiO2薄膜，从而提高钢在高温时的抗氧化性。
4、磁钢中的主要合金元素（含量在0.40%范围内时，改善热裂倾向，含量高时，易形成柱状晶，增加热裂倾向）。
5、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性缺点：使钢的焊接性能恶化。
锰（Mn）
1、在低含量范围内，对钢具有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性。
2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。
3、稍稍改善钢的低温韧性。
4、在高含量范围内，作为主要的奥氏体化元素。
5、锰对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用。
6、锰对钢的高温瞬时强度有所提高。
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。
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