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(diǎn)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(qiáng)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(qiáng)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(shí)，表面也將形成一層SiO2薄膜，從而提高鋼在高溫時(shí)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(shí)，改善熱裂傾向，含量高時(shí)，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(diǎn)：使鋼的焊接性能惡化。

鉻（Cr）
1、鉻可提高鋼的強(qiáng)度和硬度。
2、鉻可提高鋼的高溫機(jī)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(diǎn)：①鉻是顯著提高鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度；②鉻能促進(jìn)鋼的回火脆性。

鎳（Ni）
1、可提高鋼的強(qiáng)度而不顯著降低其韌性。
2、鎳可降低鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度，即可提高鋼的低溫韌性。
3、改善鋼的加工性和可焊性。
4、鎳可以提高鋼的抗腐蝕能力，不僅能耐酸，而且能抗堿和大氣的腐蝕。

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。
氧（O）
1、鋼液中溶解的FeO在凝固前溫度降低過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。
原子（atom），是指化學(xué)反應(yīng)不可再分的基本微粒。原子在化學(xué)反應(yīng)中不可分割，但在物理狀態(tài)中可以分割。原子由原子核和繞核運(yùn)動(dòng)的電子組成。原子構(gòu)成一般物質(zhì)的小單位，稱為元素。已知的元素有118種。 [1-2]因此具有核式結(jié)構(gòu)。