合金、雙金屬材料等。 此外，鎳加入鋼中不僅能耐酸，而且也能抗堿，對大氣及鹽都有抗蝕能力，鎳是不銹耐酸鋼中的重要元素之一。

（3）鉬（Mo） 鉬在鋼中能提高淬透性和熱強(qiáng)性，防止回火脆性，增加剩磁和矯頑力以及在某些介質(zhì)中的抗蝕性。 在調(diào)質(zhì)鋼中，鉬能使較大斷面的零件淬深、淬透，提高鋼的抗回火性或回火穩(wěn)定性，使零件可以在較高溫度下回火，從而更有效地消除（或降低）殘余應(yīng)力，提高塑性。 在滲碳鋼中鉬除了具有上述作用外，還能在滲碳層中降低碳化物在晶界上形成連續(xù)網(wǎng)狀的傾向，減少滲碳層中殘留的奧氏體，相對地增加了表面層的耐磨性。 在鍛模剛中，鉬還能保持鋼有比較穩(wěn)定的硬度，增加對變形。開裂和磨損等的抗力。 在不銹耐酸鋼中，鉬能進(jìn)一步提高對有機(jī)酸（如蟻酸、醋酸、草酸等）以及過氧化氫、硫酸、亞硫酸、硫酸鹽、酸性染料、漂白粉液等的抗蝕性。特別是由于鉬的加入，防止了氯離子的存在所產(chǎn)生的點(diǎn)腐蝕傾向。 含1%左右鉬的W12Cr4V4Mo高速鋼具有耐磨性、回火硬度和紅硬性等。

（4）鎢（W） 鎢在鋼中除形成碳化物外，部分地溶入鐵中形成固溶體。其作用與鉬相似，按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算，一般效果不如鉬顯著。鎢在鋼中主要樣圖是增加回火穩(wěn)定性、紅硬性、熱強(qiáng)性以及由于形成碳化物而增加的耐磨性。因此它的主要用于工具鋼，如高速鋼、熱鍛模具用鋼等。 鎢在優(yōu)質(zhì)彈簧鋼中形成難熔碳化物，在較高溫度回火時(shí)，能緩解碳化物的聚集過程，保持較高的高溫強(qiáng)度。鎢還可以降低鋼的過熱敏感性、增加淬透性和提高硬度。65SiMnWA彈簧鋼熱軋后空冷就具有很高的硬度，50mm2截面的彈簧鋼在油中即能淬透，可作承受大負(fù)荷、耐熱（不大于350℃）、受沖擊的重要彈簧。30W4Cr2VA高強(qiáng)度耐熱優(yōu)質(zhì)彈簧鋼，具有大的淬透性，1050～1100℃淬火，550～650℃回火后抗拉強(qiáng)度達(dá)1470～1666Pa。它主要用于制造在高溫（不大于500℃）條件下使用的彈簧。 由于鎢的加入，能顯著提高鋼的耐磨性和切削性，所以，鎢是合金工具鋼的主要元素。

（5）釩（V） 釩和碳、氨、氧有極強(qiáng)的親和力，與之形成相應(yīng)的穩(wěn)定化合物。釩在鋼中主要以碳化物的形式存在。其主要作用是細(xì)化鋼的組織和晶粒，降低鋼的強(qiáng)度和韌性。當(dāng)在高溫溶入固溶體時(shí)，增加淬透性；反之，如以碳化物形式存在時(shí)，降低淬透性。釩增加淬火鋼的回火穩(wěn)定性，并產(chǎn)生二次硬化效應(yīng)。鋼中的含釩量，除高速工具鋼外，一般均不大于0.5%。 釩在普通低碳合金鋼中能細(xì)化晶粒，提高正火后的強(qiáng)度和屈服比及低溫特性，改善鋼的焊接性能。 釩在合金結(jié)構(gòu)鋼中由于在一般熱處理?xiàng)l件下會降低淬透性，故在結(jié)構(gòu)鋼中常和錳、鉻、鉬以及鎢等元素聯(lián)合使用。釩在調(diào)質(zhì)鋼中主要是提高鋼的強(qiáng)度和屈服比，細(xì)化晶粒，撿的過熱敏感性。在滲碳鋼中因能細(xì)化晶粒，可使鋼在滲碳后直接淬火，不需二次淬火。 釩在彈簧鋼和軸承鋼中能提高強(qiáng)度和屈服比，特別是提高比例極限和彈性極限，降低熱處理時(shí)脫碳敏感性，從而提高了表面質(zhì)量。五鉻含釩的軸承鋼，碳化彌散度高，使用性能良好。 釩在工具鋼中細(xì)化晶粒，降低過熱敏感性，增加回火穩(wěn)定性和耐磨性，從而延長了工具的使用壽命。

（6）鈦（Ti） 鈦和氮、氧、碳都有極強(qiáng)的親和力，與硫的親和力比鐵強(qiáng)。因此，它是一種良好的脫氧去氣劑和固定氮和碳的有效元素。鈦雖然是強(qiáng)碳化物形成元素，但不和其他元素聯(lián)合形成復(fù)合化合物。碳化鈦結(jié)合力強(qiáng)，穩(wěn)定，不易分解，在鋼中只有加熱到1000℃以上才能緩慢地溶入固溶體中。金屬加工微信，內(nèi)容不錯，值得關(guān)注。在未溶入之前，碳化鈦微粒有阻止晶粒長大的作用。由于鈦和碳之間的親和力遠(yuǎn)大于鉻和碳之間的親和力，在不銹鋼中常用鈦來固定其中的碳以消除鉻在晶界處的貧化，從而消除或減輕鋼的晶間腐蝕。 鈦也是強(qiáng)鐵氧體形成元素之一，強(qiáng)烈的提高了鋼的A1和A3溫度。鈦在普通低合金鋼中能提高塑性和韌性。由于鈦固定了氮和硫并形成碳化鈦，提高了鋼的強(qiáng)度。經(jīng)正火使晶粒細(xì)化，析出形成碳化物可使鋼的塑性和沖擊韌性得到顯著改善，含鈦的合金結(jié)構(gòu)鋼，有良好的力學(xué)性能和工藝性能，主要缺點(diǎn)是淬透性稍差。 在高鉻不銹鋼中通常需加入約5倍碳含量的鈦，不但能提高鋼的抗蝕性（主要是抗晶間腐蝕）和韌性；還能組織鋼在高溫時(shí)的晶粒長大傾向和改善鋼的焊接性能。

（7）鈮/鈳（Nb/Cb） 鈮與鈳常和鉭共生，它們在鋼中的作用相近。鈮和鉭部分溶入固溶體，起固溶強(qiáng)化作用。溶入奧氏體時(shí)顯著提高鋼的淬透性。但以碳化物和氧化物微粒形式存在時(shí)，細(xì)化晶粒并降低鋼的淬透性。它能增加鋼的回火穩(wěn)定性，有二次硬化作用。微量鈮可以在不影響鋼的塑性或韌性的情況下提高鋼的強(qiáng)度。由于有細(xì)化晶粒的作用，能提高鋼的沖擊韌性并降低其脆性轉(zhuǎn)變溫度。當(dāng)含量大于碳的8倍時(shí)，幾乎可以固定鋼中所有的碳，使鋼具有良好的抗氫性能。在奧氏體鋼中可以防止氧化介質(zhì)對鋼的晶間腐蝕。由于固定碳和沉淀硬化作用，能提高熱強(qiáng)鋼的高溫性能，如蠕變強(qiáng)度等。 鈮在建筑用普通低合金鋼中能提高屈服強(qiáng)度和沖擊韌性，降低脆性轉(zhuǎn)變溫度有益焊接性能。在滲碳及調(diào)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼中在增加淬透性的同時(shí)。提高鋼的韌性和低溫性能。能降低低碳馬氏體耐熱不銹鋼的空氣硬化性，避免硬化回火脆性，提高蠕變強(qiáng)度。

（8）鋯（Zr） 鋯是強(qiáng)碳化物形成元素，它在鋼中的作用與鈮、鉭、釩相似。加入少量鋯有脫氣、凈化和細(xì)化晶粒作用，有利于鋼的低溫性能，改善沖壓性能，它常用于制造燃?xì)獍l(fā)動機(jī)和彈道導(dǎo)彈結(jié)構(gòu)使用的超高強(qiáng)度鋼和鎳基高溫合金中。

（9）鈷（Co） 鈷多用于特殊的鋼和合金中，含鈷的高速鋼有高的高溫硬度，與鉬同時(shí)加入馬氏體時(shí)效鋼中可以獲得超高硬度和良好綜合力學(xué)性能。此外，鈷在熱強(qiáng)鋼和磁性材料中也是重要的合金元素。 鈷降低鋼的淬透性，因此，單獨(dú)加入碳素鋼中會降低調(diào)質(zhì)后的綜合力學(xué)性能。鈷能強(qiáng)化鐵素體，加入碳素鋼中，在退火或正火狀態(tài)下能提高鋼的硬度、屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度，對伸長率和斷面收縮率有不利的影響，沖擊韌性也隨著鈷含量的增加而降低。由于鈷具有抗氧化性能，在耐熱鋼和耐熱合金中得到應(yīng)用。鈷基合金燃?xì)鉁u輪中更顯示了它特有的作用。

（10）硅（Si） 硅能溶于鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強(qiáng)度，其作用僅次于磷，較錳、鎳、鉻、鎢、鉬、釩等元素強(qiáng)。但含硅量超過3%時(shí)，將顯著降低鋼的塑性和韌性。硅能提高鋼的彈性極限、屈服強(qiáng)度和屈服比（σs/σb），以及疲勞強(qiáng)度和疲勞比（σ-1/σb）等。這是硅或硅錳鋼可作為彈簧鋼種的緣故。 硅能降低鋼的密度、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率。能促使鐵素體晶粒粗化，降低矯頑力。有減小晶體的各向異性傾向，使磁化容易，磁阻減小，可用來生產(chǎn)電工用鋼，所以硅鋼片的磁阻滯損耗較低。硅能提高鐵素體的導(dǎo)磁率，使鋼片在較弱磁場下有較高的磁感強(qiáng)度。但在強(qiáng)磁場下硅降低鋼的磁感強(qiáng)度。硅因有強(qiáng)的脫氧力，從而減少了鐵的磁時(shí)效作用。 含硅的鋼在氧化氣氛中加熱時(shí)，表面將形成一層SiO2薄膜，從而提高鋼在高溫時(shí)的抗氧化性。 硅能促使鑄鋼中的柱狀晶成長，降低塑性。硅鋼若加熱時(shí)冷卻較快，由于熱導(dǎo)率低，鋼的內(nèi)部和外部溫差較大，因而斷裂。 硅能降低鋼的焊接性能。因?yàn)榕c氧的結(jié)合能力硅比鐵強(qiáng)，在焊接時(shí)容易生成低熔點(diǎn)的硅酸鹽，增加熔渣和融化金屬的流動性，引起噴濺現(xiàn)象，影響焊接質(zhì)量。硅是良好的脫氧劑。用鋁脫氧時(shí)酌情加一定量的硅，能顯著提高率的脫氧性。硅在鋼中本來就有一定的殘存，這是由于煉鐵煉鋼時(shí)作為原料帶入的。在沸騰鋼中，硅限制在<0.07%，有意加入時(shí)，則在煉鋼時(shí)加入硅鐵合金。

（11）錳（Mn） 錳是良好的脫氧劑和脫硫劑。鋼中一般都含有一定量的錳，它能消除或減弱由于硫引起的鋼的熱脆性，從而改善鋼的熱加工性能。 錳和鐵形成的固溶體，提高鋼中鐵素體和奧氏體的硬度和強(qiáng)度；同時(shí)又是碳化物形成的元素，進(jìn)入滲碳體中取代一部分鐵原子，錳在鋼中由于降低臨界轉(zhuǎn)變溫度，起到細(xì)化珠光體的作用，也間接地起到提高珠光體鋼強(qiáng)度的作用。錳穩(wěn)定奧氏體組織的能力僅次于鎳，也強(qiáng)烈增加鋼的淬透性。已用含量不超過2%的錳與其他元素配合制成多種合金鋼。 錳具有資源豐富、效能多樣的特點(diǎn)，獲得了廣泛的應(yīng)用，如含錳較高的碳素結(jié)構(gòu)鋼、彈簧鋼。 在高碳高錳耐磨鋼中，錳含量可達(dá)10%～14%，經(jīng)固溶處理后有良好的韌性，當(dāng)收到?jīng)_擊而變形時(shí)，表面層將因變形而強(qiáng)化，具有高的耐磨性。 錳與硫形成熔點(diǎn)較高的MnS，可防止因FeS而導(dǎo)致的熱脆現(xiàn)象。錳有增加鋼晶粒粗化的傾向和回火脆性敏感性。若冶煉澆注和鍛軋后冷卻不當(dāng)，容易使鋼產(chǎn)生白點(diǎn)。

（12）鋁（Al） 鋁主要用來脫氧和細(xì)化晶粒。在滲氮鋼中促使形成堅(jiān)硬耐蝕的滲氮層。鋁能抑制低碳鋼的時(shí)效，提高鋼在低溫下的韌性。含量高時(shí)能提高鋼的抗氧化性及在氧化性酸和H2S氣體中的耐蝕性，能改善鋼的電、磁性能。鋁在鋼中固溶強(qiáng)化作用大，提高滲碳鋼的耐磨性、疲勞強(qiáng)度及芯部力學(xué)性能。 在難冶合金中鋁與鎳形成化合物，從而提高冶強(qiáng)性，含鋁的鐵鉻鋁合金在高溫下具有接近恒電阻的特性和優(yōu)良的抗氧化性，適于做電冶合金材料與鉻鋁電阻絲。 某些鋼脫氧時(shí)，如果鋁用量過多，則會使鋼產(chǎn)生反常組織和有促進(jìn)鋼的石墨化傾向。在鐵素體及珠光體鋼中，鋁含量較高時(shí)，會降低其高溫強(qiáng)度和韌性，并給冶煉、澆注等方面帶來若干困難。

（13）銅（Cu） 銅在鋼中的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能，特別是和磷配合使用時(shí)，加入銅還能提高鋼的強(qiáng)度和屈服比，而對焊接性能沒有不利的影響。含銅0.20%～0.50%的鋼軌鋼（U-Cu），除耐磨外其耐腐蝕壽命為一般碳素鋼軌的2-5倍。 銅含量超過0.75%時(shí)，經(jīng)固溶處理和時(shí)效后，可產(chǎn)生時(shí)效強(qiáng)化作用。含量低時(shí)，其作用與鎳相似，但較弱。含量較高時(shí)，對熱變形加工不利，在熱變形加工時(shí)導(dǎo)致銅脆現(xiàn)象。2%～3%銅在奧氏體不銹鋼中可以對硫酸、磷酸及鹽酸等抗腐蝕性能及對應(yīng)力腐蝕的穩(wěn)定性。

（14）硼（B） 硼在鋼中的主要作用是增加鋼的淬透性，從而節(jié)約其他較稀貴的金屬，與鎳、鉻、鉬等。為了這一目的，其含量一般規(guī)定在0.001%～0.005%范圍內(nèi)。它可以代替1.6%的鎳、0.3%的鉻或0.2%的鉬，以硼代鉬應(yīng)注意，因鉬能防止或降低回火脆性，而硼卻略有促進(jìn)回火脆性的傾向，所以不能用硼將鉬完全代替。 中碳碳素鋼中加硼，由于提高了淬透性，可使厚20mm以上的鋼材調(diào)質(zhì)后性能大為改善，因此，可用40B和40MnB鋼代替40Cr，可用20Mn2TiB鋼代替20CrMnTi滲碳鋼。金屬加工微信，內(nèi)容不錯，值得關(guān)注。但由于硼的作用隨鋼中碳的含量的增加而減弱，甚至消失，在選用含硼滲碳鋼時(shí)，必須考慮到零件滲碳后，滲碳層的淬透性將低于芯部的淬透性的這一特點(diǎn)。 彈簧鋼一般要求完全淬透，通常彈簧面積不大，采用含硼鋼有利。對高硅彈簧鋼硼的作用波動較大，不便采用。 硼和氮及氧有強(qiáng)的親和力，沸騰鋼中加入0.007%的硼，可以消除鋼的時(shí)效現(xiàn)象。

（15）稀土（Re） 一般所說的稀土元素，是指元素周期表中原子序數(shù)從57號至71號的鑭系元素（15個）加上21號鈧和39號釔，共17個元素。他們的性質(zhì)接近，不易分離。未分離的叫混合稀土，比較便宜，稀土元素能提高鍛軋鋼材的塑性和沖擊韌性，特別是在鑄鋼中尤為顯著。它能提高耐熱鋼電熱合金和高溫合金的抗蠕變性能。 稀土元素也可以提高鋼的抗氧化性和抗腐蝕性。抗氧化性的效果超過硅、鋁、鈦等元素。它能改善鋼的流動性，減少非金屬夾雜，使鋼組織致密、純凈。 普通低合金鋼中加入適當(dāng)?shù)南⊥猎兀辛己玫拿撗跞チ蜃饔?，提高沖擊韌性（特別是低溫韌性），改善各向異性性能。 稀土元素在鐵鉻鋁合金中增加合金的抗氧能力，在高溫下保持鋼的細(xì)晶粒，提高高溫強(qiáng)度，因而使電熱合金的壽命得到顯著提高。

（16）氮（N） 氮能部分用于鐵中，有固溶強(qiáng)化和提高淬透性的作用，但不顯著。由于氮化物在晶界上析出，能提高晶界高溫強(qiáng)度，增加鋼的蠕變強(qiáng)度。與鋼中其他元素化合，有沉淀硬化作用。對鋼抗腐蝕性能不顯著，但鋼的表面滲氮后，不僅增加其硬度和耐磨性，也顯著改善抗腐蝕性。在低碳鋼中殘留氮會導(dǎo)致時(shí)效脆性。

（17）硫（S） 提高硫和錳的含量，可以改善鋼的被切削性能，在易切削鋼中，硫作為有益元素加入。硫在鋼中偏析嚴(yán)重。惡化鋼的質(zhì)量，在高溫下，降低鋼的塑性，是一種有害元素，它以熔點(diǎn)較低的FeS形式存在。單獨(dú)存在的FeS的熔點(diǎn)只有1190℃，而在鋼中與鐵形成共晶體的共晶溫度更低，只有988℃，當(dāng)鋼凝固時(shí)，硫化鐵析集在原生晶界處。鋼1100～1200℃進(jìn)行軋制時(shí)，晶界上的FeS就將熔化，大大的削弱了晶粒之間的結(jié)合力，導(dǎo)致鋼的熱脆現(xiàn)象，因此對硫應(yīng)嚴(yán)加控制。一般控制在0.020%～0.050%。為防止因硫?qū)е碌拇嘈?，?yīng)加足夠的錳，使其形成熔點(diǎn)較高的MnS。若鋼中含流量偏高，焊接時(shí)由于SO2的產(chǎn)生，將在焊接金屬內(nèi)形成氣孔和疏松。

（18）磷（P） 磷在鋼中固溶強(qiáng)化和冷作硬化作用強(qiáng)。作為合金元素加入低合金結(jié)構(gòu)鋼中，能提高其強(qiáng)度和鋼的耐大氣腐蝕性能，但降低其冷沖壓性能。磷與硫和錳聯(lián)合使用，能增加鋼的被切削性能，增加加工件的表面質(zhì)量，用于易切削鋼，所以易切削鋼含磷也比較高。磷用于鐵素體，雖然能提高鋼的強(qiáng)度和硬度，最大的害處是，偏析嚴(yán)重，增加回火脆性，顯著增加鋼的塑性和韌性，致使鋼在冷加工時(shí)容易脆裂也即所謂“冷脆”現(xiàn)象。磷對焊接性也有不利影響。磷是有害元素，應(yīng)嚴(yán)加控制，一般含量不大于0.03%～0.04%。