（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，與鉬同時加入馬氏體時效鋼中可以獲得超高硬度和良好綜合力學性能。此外，鈷在熱強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，單獨加入碳素鋼中會降低調質后的綜合力學性能。鈷能強化鐵素體，加入碳素鋼中，在退火或正火狀態下能提高鋼的硬度、屈服點和抗拉強度，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用。鈷基合金燃氣渦輪中更顯示了它特有的作用。

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（10）硅（Si）

硅能溶于鐵素體和奧氏體中提高鋼的硬度和強度，其作用僅次于磷，較錳、鎳、鉻、鎢、鉬、釩等元素強。但含硅量超過3%時，將顯著降低鋼的塑性和韌性。硅能提高鋼的彈性極限、屈服強度和屈服比（σs/σb），以及疲勞強度和疲勞比（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、熱導率和電導率。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磁率，使鋼片在較弱磁場下有較高的磁感強度。但在強磁場下硅降低鋼的磁感強度。硅因有強的脫氧力，從而減少了鐵的磁時效作用。含硅的鋼在氧化氣氛中加熱時，表面將形成一層SiO2薄膜，從而提高鋼在高溫時的抗氧化性。硅能促使鑄鋼中的柱狀晶成長，降低塑性。硅鋼若加熱時冷卻較快，由于熱導率低，鋼的內部和外部溫差較大，因而斷裂。

硅能降低鋼的焊接性能。因為與氧的結合能力硅比鐵強，在焊接時容易生成低熔點的硅酸鹽，增加熔渣和融化金屬的流動性，引起噴濺現象，影響焊接質量。硅是良好的脫氧劑。用鋁脫氧時酌情加一定量的硅，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作為原料帶入的。在沸騰鋼中，硅限制在<0.07%，有意加入時，則在煉鋼時加入硅鐵合金。

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（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度；同時又是碳化物形成的元素，進入滲碳體中取代一部分鐵原子，錳在鋼中由于降低臨界轉變溫度，起到細化珠光體的作用，也間接地起到提高珠光體鋼強度的作用。錳穩定奧氏體組織的能力僅次于鎳，也強烈增加鋼的淬透性。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，獲得了廣泛的應用，如含錳較高的碳素結構鋼、彈簧鋼。在高碳高錳耐磨鋼中，錳含量可達10%～14%，經固溶處理后有良好的韌性，當收到沖擊而變形時，表面層將因變形而強化，具有高的耐磨性。錳與硫形成熔點較高的MnS，可防止因FeS而導致的熱脆現象。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，容易使鋼產生白點。

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（12）鋁（Al）

鋁主要用來脫氧和細化晶粒。在滲氮鋼中促使形成堅硬耐蝕的滲氮層。鋁能抑制低碳鋼的時效，提高鋼在低溫下的韌性。含量高時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。鋁在鋼中固溶強化作用大，提高滲碳鋼的耐磨性、疲勞強度及芯部力學性能。

在難冶合金中鋁與鎳形成化合物，從而提高冶強性，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，如果鋁用量過多，則會使鋼產生反常組織和有促進鋼的石墨化傾向。在鐵素體及珠光體鋼中，鋁含量較高時，會降低其高溫強度和韌性，并給冶煉、澆注等方面帶來若干困難。

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（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，加入銅還能提高鋼的強度和屈服比，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，經固溶處理和時效后，可產生時效強化作用。含量低時，其作用與鎳相似，但較弱。含量較高時，對熱變形加工不利，在熱變形加工時導致銅脆現象。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力腐蝕的穩定性。

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（14）硼（B）

硼在鋼中的主要作用是增加鋼的淬透性，從而節約其他較稀貴的金屬，與鎳、鉻、鉬等。為了這一目的，其含量一般規定在0.001%～0.005%范圍內。它可以代替1.6%的鎳、0.3%的鉻或0.2%的鉬，以硼代鉬應注意，因鉬能防止或降低回火脆性，而硼卻略有促進回火脆性的傾向，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以上的鋼材調質后性能大為改善，因此，可用40B和40MnB鋼代替40Cr，可用20Mn2TiB鋼代替20CrMnTi滲碳鋼。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，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。

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。

硼和氮及氧有強的親和力，沸騰鋼中加入0.007%的硼，可以消除鋼的時效現象。

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（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的稀土元素，有良好的脫氧去硫作用，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晶粒，提高高溫強度，因而使電熱合金的壽命得到顯著提高。

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（16）氮（N）

氮能部分用于鐵中，有固溶強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，能提高晶界高溫強度，增加鋼的蠕變強度。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致時效脆性。

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（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。硫在鋼中偏析嚴重。惡化鋼的質量，在高溫下，降低鋼的塑性，是一種有害元素，它以熔點較低的FeS形式存在。單獨存在的FeS的熔點只有1190℃，而在鋼中與鐵形成共晶體的共晶溫度更低，只有988℃，當鋼凝固時，硫化鐵析集在原生晶界處。鋼1100～1200℃進行軋制時，晶界上的FeS就將熔化，大大的削弱了晶粒之間的結合力，導致鋼的熱脆現象，因此對硫應嚴加控制。一般控制在0.020%～0.050%。為防止因硫導致的脆性，應加足夠的錳，使其形成熔點較高的MnS。若鋼中含流量偏高，焊接時由于SO2的產生，將在焊接金屬內形成氣孔和疏松。

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（18）磷（P）

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