在金属切削加工过程经常出现各种各样的问题，对材料成分分析不可避免。

钢材中所含的元素很多，除了主要成分铁和碳外，还含有少量的硅、锰、硫、磷、氧、氮以及一些合金元素等，这些合金元素它的含量虽少，但是决定钢材的产品性能和加工性能影响很大。

下面介绍一些关于钢中合金元素的影响知识，可能会对于分析问题原因有所帮助。

1.碳（C）

出现在所有的钢中，是基本的硬化元素。一般随着碳含量的增加，钢的硬度相应提高，但是它的可塑性和韧性就越差。
低碳钢含碳量小于0.25%，中碳钢含碳量为0.25%-0.6%；高碳钢，含碳量在0.6%以上。高碳钢比低碳钢更硬、强度更高，常用于制造要求强度高、耐磨的工具和机械零件。
另一方面，低碳钢更具延展性和延展性，使其更容易成型。一般低碳钢需要在淬火前表面渗碳。

2.锰（Mn）

作为五大合金元素之一，增加钢的强度和淬透性，提高渗碳时的碳渗透率。一般钢中含锰0.30-0.50％。在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢"，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能。
 如16Mn钢比A3屈服点高40％，加锰生产的弹簧钢、工具钢、轴承钢，具有良好的热处理性能。含锰量很高的高合金钢（高锰钢，锰量11-14％）具有良好的耐磨性。但是，高锰钢由于加工硬化现象，刀具容易磨损。

3.磷（P）

增加强度和硬度，但也会牺牲钢的延展性。在一般情况下，磷是钢中有害元素,增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045％，优质钢要求更低。另一方面，在低碳钢中含有较高的硫和磷，能使其切削易断，对改善钢的可切削性是有利的。

4.硫（S）

硫在通常情况下也是有害元素.使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性.所以通常要求硫含量小于0.055％，优质钢要求小于0.040%。在钢中加入0.08-0.20％的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。

5.硅（Si）

在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15-0.30％的硅。如果钢中含硅量超过0.50-0.60％,硅就算合金元素。硅能显著提高钢的弹性极限,屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0-1.2%的硅,强度可提高15-20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用,可制造耐热钢。含硅1-4％的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片，硅量增加，会降低钢的焊接性能。