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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。

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。

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。

铬（Cr）
1、铬可提高钢的强度和硬度。
2、铬可提高钢的高温机械性能。
3、使钢具有良好的抗腐蚀性和抗氧化性。
4、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。
5、阻止石墨化缺点：①铬是显著提高钢的脆性转变温度；②铬能促进钢的回火脆性。

钼（Mo）
1、钼对铁素体有固溶强化作用，提高钢的强度和硬度。
2、提高钢的耐热性和高温强度。
3、抗氢侵蚀的作用。
4、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性。
缺点：钼的主要不良作用是它能使低合金钼钢发生石墨化的倾向 [2]。

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。
氮（N）
炼钢过程中钢液从炉气中吸收氮。
1、钢液中溶解的氮在凝固过程中因溶解度降低而析出，并与钢中的Si、Al、Zr等元素化合，生成SiN、AlN、ZrN等氮化物。少量氮化物能细化钢的晶粒。氮化物多时，会使钢的塑性和韧性降低。
2、氮属于扩大奥氏体区元素，在钢中可部分代替镍的作用，是铬锰氮不锈钢中的合金元素，在低碳不锈钢中，可代替碳的作用，提高钢的强度。