金屬元素，是指具有金屬通性的元素，其價層電子數(shù)較少，在化學反應中易丟失電子。迄今為止，自然界存在及人工合成的金屬元素已達90多種，位于元素周期表的左方及左下方，包括s區(qū)（s-blockelement）（除H外），d區(qū)（d-blockelement），ds區(qū)（ds-blockelement）和f區(qū)（f-blockelement）的所有元素及p區(qū)（p-blockelement）左下角的10種元素。

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，有較好的導電、導熱、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。

鎳（Ni）
1、可提高鋼的強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。

鎢（W）
1、提高強度。
2、提高鋼的高溫強度。
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，并與之形成相應的極為穩(wěn)定的化合物，因而能細化晶粒，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。

缺點：①脫氧時如用鋁量過多，將促進鋼的石墨化傾向；②當含鋁較高時．其高溫強度和韌性較低。
硫（S）
1、硫在鋼中以FeS-Fe共晶體存在于鋼的晶粒周界，降低鋼的力學性能，優(yōu)制鋼含硫量一般應限制在0.04%以下。
2、在機械制造中，有時為了改善某些鋼的切削加工性能，人為將含硫量提高，以形成硫化物，起中斷基體連續(xù)性的作用。
缺點：硫含量的提高，增加鑄件熱裂傾向。
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)造成高應力狀態(tài)，導致脆性。
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。

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