常见合金元素在钢中的作用
为了合金化而加入的合金元素，最常用的有碳、硅、锰、铬、镍、钼、钨、钒，钛，铌、硼、铝、硫、磷、氧等。现分别说明它们在钢中的作用。
1、碳在钢中的作用：
⑴、提高钢的硬度、强度
2、硅在钢中的作用:
⑴、提高钢的淬火、正火和退火温度，提高钢的回火稳定性和抗氧化性。
⑵、Si可以固溶于铁素体和奥氏体中，提高钢的强度、硬度、弹性和耐磨性。
⑶、Si是强烈促进石墨化的元素（在Si含量较高切不含Cr、V等强碳化物形成元素的中碳和高碳钢中，极易在退火和回火过程中发生石墨化现象。
缺点：使钢的焊接性能恶化。
3、锰在钢中的作用
⑴、锰提高钢的淬透性。
⑵、锰对提高普通低合金钢的强度有显著的作用。（如16mn）
⑶、利用锰和硫化合生成的NMn夹杂有使切削易断的作用，因此在钢中可以加入适量的锰来生产易切削钢。
锰钢的主要缺点是，①、含锰较高时，有较明显的回火脆性现象；②、锰有促进晶粒长大的作用，因此锰钢对过热较敏感t在热处理工艺上必须注意。这种缺点可用加入细化晶粒元素如钼、钒、钛等来克服：③、当锰的质量分数超过1％时，会使钢的焊接性能变坏，④、锰会使钢的耐锈蚀性能降低。
4、铬在钢中的作用
⑴、铬可提高钢的强度和硬度以及耐磨性。
⑵、铬加入钢中能显著改善钢的高温抗氧化性（不起皮）。
⑶、显著提高钢的淬透性，改善钢的抗回火稳定性。
⑷、阻止石墨化
缺点：①、铬能促进钢的回火脆性倾向。
5、镍在钢中的作用
⑴、可提高钢的强度而不显著降低其塑性。
⑵、镍可降低钢的脆性转变温度，即可提高钢的低温韧性。
⑶、改善钢的加工性和可焊性。
⑷、镍可以提高钢的抗腐蚀能力，不仅能耐酸，而且能抗碱和大气的腐蚀。
⑸、提高钢的淬透性。
6、钼在钢中的作用
⑴、提高钢的强度、延展性、耐磨性，改善钢的韧性。
⑵、提高钢热强性。
⑶、Mo可以普遍提高钢的耐腐蚀性能（Mo加入钢中也能使钢表面钝化，但作用不如Cr显著。
⑷、Mo在钢中形成特殊碳化物，可以改善钢在高温、高压下抗氢侵蚀的作用。
⑸、提高钢的淬透性，回火稳定性，防止回火脆性。
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。
7、钨在钢中的作用
⑴、提高钢的硬度、强度和耐磨性
⑵、增加淬火钢的回火稳定性，并产生二次硬化效应（约560℃回火时析出弥散分布的W2C）
⑶、提高钢的抗氢性能。
⑷、是使钢具有热硬性。因此钨是高速工具钢中的主要合金元素。
缺点：W对钢的耐蚀性和高温抗氧化性没有有利的影
响，因为在含W钢中容易产生氧化钨层，而氧化钨不象氧化铬那样形成坚固的致密层，故含W钢在高温下的不起皮性大大降低。
8、钒在钢中的作用
⑴、细化钢的组织和晶粒；提高晶粒粗化温度，从而降低钢的过热敏感性。
⑵、在高温溶入奥氏体时，增加钢的淬透性；如以碳化物形式存在时，却将降低钢的淬透性。
⑶、增加淬火钢的回火稳定性，并产生二次硬化效应（析出弥散分布的V4C3）。
⑷、在工具钢中增加钢的耐磨性、热红硬性，并提高钢的强度、弹性和韧性。（V的碳化物几乎可以说是金属碳化物中最硬和最耐磨的。因此，在工具钢中加入V，使生成弥散分布的V4C3，将增加工具钢的硬度和耐磨性，从而延长工具的使用寿命。）
⑸、显著改善低合金钢的焊接性。（主要是V能细化焊缝金属的铸态组织和减小热影响区的过热敏感性，防止热影响区靠近熔化线金属的晶粒过度长大和粗化。）
缺点：V含量过高时，钢的锻制性能将变坏，工具钢在热处理硬化后的磨削加工也比较困难，如V含量超过5%的高速钢工具，必须用单晶刚玉等制成的砂轮进行磨削。
9、钛在钢中的作用
⑴、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；
⑵、并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。
10、铌在钢中的作用
⑴、铌和碳、氮、氧都有极强的结合力，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。
⑵、有极好的抗氢性能。
⑶、铌能提高钢的热强性
11、硼在钢中的作用 ；
⑴、提高钢的淬透性。
⑵、提高钢的高温强度。强化晶界的作用。
12、铝在钢中的作用
⑴、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；
⑵、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％A1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％一35％、铝10％一15％的合金，在1 400C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。
⑶、此外，铝还能提高对硫化氢和V2O5的抗腐蚀性。
缺点：①、脱氧时如用铝量过多，将促进钢的石墨化倾向。②、当含铝较高时．其高温强度和韧性较低。
13、硫在钢中的作用
一般认为S是残存在钢中的有害元素之一。S可导致钢出现“热脆”现象（加Mn可以从FeS中夺走S而形成MnS呈微粒状分布在晶粒内，能有效消除热脆性）。在某种条件下，可以将害处转化为益处。如在含S易切削钢中，就是提高S和Mn的含量，使形成较多的MnS微粒，以改善钢的切削加工性。
14、磷在钢中的作用
一般认为P也是钢中的有害元素，P可以导致钢形成“冷脆”。如利用其优点，P是固溶强化铁素体的元素，与其他合金元素相比，它是提高铁素体强度最高的元素。另外，如炮钢中加入P，由于大大增加了钢的脆性而使炮弹爆炸时的碎片数目增多。
15、氧在钢中的作用
氧是在炼钢过程中残留在钢中的元素，根据它们存在和分布的状态不同，对钢的性能起着不同的作用。这些作用，一般对钢的性能是不利的，所以通常总是把钢中的氧看成是有害的但又是不可避免的元素。