概述
钢是碳含量（质量百分数）<2的铁碳合金。对于碳钢的强度和其他性能取决于钢中碳含量的高低，在碳含量一定的情况下，碳钢的性能取决于碳存在的形式和碳化物的形状、大小和分布状态。对于合金钢的强度和性能除了和碳含量有关外，还和合金钢中加入的合金元素有很大关系，这些合金元素的加入既改善（或提高）了材料在某些方面的所需要的性能，也可能对材料产生某些不利的影响。
Mn的作用
Mn<0.8%一般做为残余元素处理；Mn>0.8%可以做为合金元素；做为合金元素主要作用为：提高钢的淬透性／起祢散强化作用，可提高强度／起脱氧作用。
Mo的作用
增加不锈钢的钝化作用和耐蚀性，阻止点腐蚀／材料表面形成富钼的钝化膜，在非氧化性介质具有高的稳定性。
Cr的作用
Cr铁素体形成元素，缩小奥氏体相区，可形成( Fe - Cr)C化合物。
作用：增加钢的淬透性／含量为12%以上，可使钢具有较好的抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀作用／在氧化性介质中，表面形成钝化膜。
最重要的一点：钢中加Cr对钢的耐蚀性的提高可提高钢的电极电位，而且存在n/8的关系，也就是说Cr含量达到1/8、2/8、3／8…原子比时（换算成重量百分数则为11.7%，23.4%，35.1%…）钢的电极电位就跳跃式上升，耐蚀性就显著提高，所以11.7%就构成了不锈钢中最低的Cr的需求量，考虑到钢中有碳的存在，会形成铬碳化物，降低了固溶体中的Cr含量，所以不锈钢中的平均含铬量为13%或更高一些。
Ni的作用
Ni是奥氏体形成元素，扩大奥氏体相区，不形成碳化物。
作用：细化晶粒，起固溶强化作用／提高钢的淬透性／提高钢的塑性和韧性，特别是低温韧性与Cr、Mo联合使用，提高钢的热强性和耐蚀性。
一般来来讲，低碳镍钢要获得纯奥氏体，Ni要大于和等于24%，当镍达到27%时大大提高钢的耐蚀性，而当Cr与Ni配合使用时（如Cr为17%，Ni大于和等于9%）时，就可获得单相奥氏体组织。
当Ni大于42%时，可完全耐晶间腐蚀。
Ti、Nb的作用
强碳化物形成元素，加入不锈钢可与碳形成稳定的碳化物，从而使C基本上都能够固溶于基体内，以提高材料抗晶间腐蚀的能力。 Ti=(C-0.02)x5-0.8%，Nb=8-10C。Ti易氧化，而Nb烧损少，因此在焊接时一般采用含Nb的不锈钢焊接材料
Cu的作用
铜能显著改善钢的抗大气、海水腐蚀性能，铜能促使钢的表面锈层致密且附着性提高，从而延缓腐蚀的进一步发生。含铜0.2~0.5%的钢与不含铜的钢相比，在海水中的耐蚀性可提高50%以上。
AI的作用
铝在金属材料中作用主要有：铝在合金钢中作为脱氧剂在炼钢时加入，提高钢的纯净度。在不锈钢中由于含铝夹杂物对点蚀敏感，不采用铝作为脱氧剂；第二：铝在钢的表面可以形成致密的氧化膜，起到耐腐蚀和抗高温氧化的作用：第三：铝具有时效强化、提高材料的回火稳定性和增加二次硬化作用。
N的作用
N加入奥氏体不锈钢中提高了耐点蚀和缝隙腐蚀的能力，其能力相当于Cr的30倍。这主要是由于钢中的N降低了Cr的活性，它在晶界偏聚形成Cr2N型化合物，抑制了Cr23C6的析出，降低了晶界处Cr的贫化，改善表面膜性能。N在界面富集时表面富Cr，提高了钢的钝化能力和钝态稳定性，同时N还可形成NH4+抑制溶液的PH值下降，N还形成N03-，有利于钢的钝化和再钝化。
研究表明：N仅是强化Cr、Mo等元素在奥氏体不锈钢的耐蚀作用。
N在双相钢中的作用：推迟高温单相铁素体的出现和有害金属间化合物的析出；晶界富集N，提高表面膜的稳定性；N固溶于奥氏体中，N原子可消耗H离子，减缓微区PH值的降低，起到减缓腐蚀的作用。提高强度，提高抗应力腐蚀的能力。
N的含量控制。( 0.08~0.3%)。
V的作用
V在低合金钢中的作用主要是起固溶强化作用，提高低合金钢的强度。在不锈钢中主要是形成碳化钒，提高不锈钢的耐晶间腐蚀能力，另一方面，V的加入也可以提高钢的低温强度和冲击值，第三：V的碳化物具有捕集H的能力。
Si的作用
Si在钢中主要是起脱氧剂的作用，Si在碳钢和低合金钢中能促使渗碳体的分解析出石墨，因此，其含量通常在0.1~0.3%之间。Si在奥氏体不锈钢中达到一定含量时具有耐应力腐蚀的作用。
硫和磷的作用
硫和磷在碳钢和合金钢中一般都是有害元素（只有在特定的钢种硫或磷才作为合金元素加入）。
硼、钨的作用
硼加入钢中主要是提高钢的淬透性。W的加入提高钢的硬度和耐点蚀能力。
