金屬材料中比較重要的元素為碳、硅、錳、硫和磷，對材料的性能影響*顯著。對材料的物理性能影響*大的元素是碳，碳含量的高低直接影響鋼鐵組織變化，例如奧氏體鋼和馬氏體鋼，從而影響鋼材的物理性能。硅作為脫氧劑，煉鋼過程必不可少。沸騰鋼的含硅量很低，而在鎮靜鋼中硅的含量一般為0.12%～0.37％。鋼中硅含量的增加，會相應提高屈服強度和抗拉強度，例如調質結構鋼中硅含量增加1.0%～1.2%，強度可提升15%～20%。但是，硅含量的提高會降低鋼材的伸長率和收縮率，沖擊韌性明顯降低。硫作為鋼中的有害元素，在煉鋼過程引入，會降低韌性和延展性，造成鋼材在熱加工過程開裂，因此鋼材含硫量都嚴格控制。
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