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(lái)客——隕石還帶來(lái)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(lèi)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(guò)渡金屬，過(guò)渡金屬一般密度較大，熔沸點(diǎn)較高，有較好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、延展性和耐腐蝕性。過(guò)渡金屬的化合物及其溶液大多帶有顏色。

錳（Mn）
1、在低含量范圍內(nèi)，對(duì)鋼具有很大的強(qiáng)化作用，提高強(qiáng)度、硬度和耐磨性。
2、降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性。
3、稍稍改善鋼的低溫韌性。
4、在高含量范圍內(nèi)，作為主要的奧氏體化元素。
5、錳對(duì)提高低碳和中碳珠光體鋼的強(qiáng)度有顯著的作用。
6、錳對(duì)鋼的高溫瞬時(shí)強(qiáng)度有所提高。

錳鋼的主要缺點(diǎn)是：①含錳較高時(shí)，有較明顯的回火脆性現(xiàn)象；②錳有促進(jìn)晶粒長(zhǎng)大的作用，因此錳鋼對(duì)過(guò)熱較敏感t在熱處理工藝上注意。這種缺點(diǎn)可用加入細(xì)化晶粒元素如鉬、釩、鈦等來(lái)克服；③當(dāng)錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò)1%時(shí)，會(huì)使鋼的焊接性能變壞；④錳會(huì)使鋼的耐銹蝕性能降低。

鉬（Mo）
1、鉬對(duì)鐵素體有固溶強(qiáng)化作用，提高鋼的強(qiáng)度和硬度。
2、提高鋼的耐熱性和高溫強(qiáng)度。
3、抗氫侵蝕的作用。
4、降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性。
缺點(diǎn)：鉬的主要不良作用是它能使低合金鉬鋼發(fā)生石墨化的傾向 [2]。

鎢（W）
1、提高強(qiáng)度。
2、提高鋼的高溫強(qiáng)度。
3、提高鋼的抗氫性能。
4、是使鋼具有熱硬性。
因此鎢是高速工具鋼中的主要合金元素。

鈦（Ti）
1、鈦能改善鋼的熱強(qiáng)性，提高鋼的抗蠕變性能及高溫持久強(qiáng)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(duì)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(qiáng)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(guò)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(qiáng)性。
氫（H）
煉鋼過(guò)程中鋼液從爐氣中吸收氫，鋼液中氫的溶解度隨溫度升高而提高，在緩慢凝固條件下，氫以針孔形態(tài)析出。快速凝固時(shí)，析出氫在鐵的晶格內(nèi)造成高應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致脆性。
氧（O）
1、鋼液中溶解的FeO在凝固前溫度降低過(guò)程中與鋼液中的碳起反應(yīng)，生成一氧化碳?xì)馀?，在鑄件中造成氣孔。
2、鋼液凝固過(guò)程中，F(xiàn)eO因溶解度下降而析出在鋼的晶粒周界處，降低鋼的性能。