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。

金屬元素是具有金屬通性的元素。
除Sn（錫）、Sb（銻）、Bi（鉍）等少數(shù)幾種金屬的原子外層電子數(shù)大于或等于4以外，絕大多數(shù)金屬原子的外層電子數(shù)均小于4，所以其原子容易失去電子而本身常以陽離子形態(tài)存在于化合物中。它們的化合物和氫氧化物一般呈堿性。

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)量分數(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。

鉻（Cr）
1、鉻可提高鋼的強度和硬度。
2、鉻可提高鋼的高溫機械性能。
3、使鋼具有良好的抗腐蝕性和抗氧化性。
4、降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性。
5、阻止石墨化缺點：①鉻是顯著提高鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度；②鉻能促進鋼的回火脆性。

氫（H）
煉鋼過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，析出氫在鐵的晶格內(nèi)造成高應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致脆性。

氮（N）
煉鋼過程中鋼液從爐氣中吸收氮。
1、鋼液中溶解的氮在凝固過程中因溶解度降低而析出，并與鋼中的Si、Al、Zr等元素化合，生成SiN、AlN、ZrN等氮化物。少量氮化物能細化鋼的晶粒。氮化物多時，會使鋼的塑性和韌性降低。
2、氮屬于擴大奧氏體區(qū)元素，在鋼中可部分代替鎳的作用，是鉻錳氮不銹鋼中的合金元素，在低碳不銹鋼中，可代替碳的作用，提高鋼的強度。