在自然界中，只有少數(shù)金屬元素例如金、銀、汞、鉑系金屬等存在游離形式，另外天外來客——隕石還帶來少量的銅和鐵等金屬單質(zhì)。其他絕大多數(shù)金屬元素以化合態(tài)存在于各種礦物中，一般s區(qū)和d區(qū)ⅢB～Ⅲ族的金屬元素多以氧化物類型礦物形式存在，而p區(qū)，ds區(qū)和d區(qū)Ⅲ族金屬元素易形成硫化物并共生在一起。此外，s區(qū)金屬元素也以鹵化物形式大量存在于海水，鹽巖礦中。
金屬元素在元素周期表里的排布：
主族（除H）為堿金屬元素，第二主族為堿土金屬元素。第三副族到第二副族為過渡金屬，過渡金屬一般密度較大，熔沸點較高，有較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性和耐腐蝕性。過渡金屬的化合物及其溶液大多帶有顏色。
硅（Si）
1、提高鋼中固溶體的強度和冷加工硬化程度使鋼的韌性和塑性降低。
2、硅能顯著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強比，這是一般彈簧鋼。
3、耐腐蝕性。硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%-20%的高硅鑄鐵，是很好的耐酸材料。含有硅的鋼在氧化氣氛中加熱時，表面也將形成一層SiO2薄膜，從而提高鋼在高溫時的抗氧化性。
4、磁鋼中的主要合金元素（含量在0.40%范圍內(nèi)時，改善熱裂傾向，含量高時，易形成柱狀晶，增加熱裂傾向）。
5、降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性缺點：使鋼的焊接性能惡化。
錳鋼的主要缺點是：①含錳較高時，有較明顯的回火脆性現(xiàn)象；②錳有促進(jìn)晶粒長大的作用，因此錳鋼對過熱較敏感t在熱處理工藝上注意。這種缺點可用加入細(xì)化晶粒元素如鉬、釩、鈦等來克服；③當(dāng)錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過1%時，會使鋼的焊接性能變壞；④錳會使鋼的耐銹蝕性能降低。
鈦（Ti）
1、鈦能改善鋼的熱強性，提高鋼的抗蠕變性能及高溫持久強度。
2、能提高鋼在高溫高壓氫氣中的穩(wěn)定性。使鋼在高壓下對氫的穩(wěn)定性高達(dá)600℃以上，在珠光體低合金鋼中，鈦可阻止鉬鋼在高溫下的石墨化現(xiàn)象。因此，鈦是鍋爐高溫元件所用的熱強鋼中的重要合金元素之一。
鈮（Nb）
1、鈮和碳、氮、氧都有的結(jié)合力，并與之形成相應(yīng)的極為穩(wěn)定的化合物，因而能細(xì)化晶粒，降低鋼的過熱敏感性和回火脆性。
2、有的抗氫性能。
3、鈮能提高鋼的熱強性。
3、鈮能提高鋼的熱強性。
硼（B）
1、提高鋼的淬透性。
2、提高鋼的高溫強度。強化晶界的作用。
鋁（Al）
1、用作煉鋼時的脫氧定氮劑，細(xì)化晶粒，抑制低碳鋼的時效，改善鋼在低溫時的韌性，特別是降低了鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度；
2、提高鋼的抗氧化性能。曾對鐵鋁合金的抗氧化性進(jìn)行了較多的研究：4%AI即可改變氧化皮的結(jié)構(gòu)，加入6%Al可使鋼在980C以下具有抗氧化性。當(dāng)鋁和鉻配合并用時，其抗氧化性能有更大的提高。例如，含鐵50%一55%、鉻30%-35%、鋁10%-15%的合金，在1400C高溫時，仍具有相當(dāng)好的抗氧化性。由于鋁的這一作用，近年來，常把鋁作為合金元素加入耐熱鋼中。
3、此外，鋁還能提高對硫化氫和V2O5的抗腐蝕性。
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