各種金屬材料和有機化學夾雜物對磨具鋼的強度危害與顆粒尺寸和成分密切相關。在室溫下，三氧化二鋁顆粒超過1μm時，降低抗拉強度和抗張強度；當夾雜物含量相對較低時，對抗拉強度的降低更為敏感。當金屬材料破裂時，裂縫不僅在基底中產(chǎn)生，而且經(jīng)常在夾雜物中產(chǎn)生，導致鋁破裂。一般夾雜物對鋼材的垂直延展性沒有影響，但對水平延展性的影響非常明顯。隨著夾雜物總數(shù)或長度的增加，硫酸鹽含量的增加降低了鋁的各種延展性指標值。為保證建筑鋼材具有良好的韌性，盡量減少各種延展性，對夾雜物有以下規(guī)定：
? 盡可能低的摩爾分數(shù)；
? 夾雜物均勻一致；
? 夾雜物的外觀設計要緊湊；
? 夾雜物的硬度最好是鋼基材的兩倍，這樣夾雜物在熱處理過程中變化最小。
碳應該是影響鋼性能的基本元素。不同類型的碳含量根據(jù)鋼中殘留元素的含量和軋后制冷要求而有所不同。由于鋼中碳含量的增加，碳鋼在熱處理狀態(tài)下的硬度繼續(xù)增加，可塑性和韌性降低。下面，德松模具鋼將詳細介紹各種金屬材料元素和機械元素在特種鋼煉制中的重要性和危害。
碳(C)：
鋼中碳含量增加，屈服極限和抗壓強度增加，但可塑性和破壞性降低。當碳含量超過0.23%時，鋁的焊接性受到影響，因此用于焊接低合金鋼，碳含量一般不超過0.20%。碳含量高會繼續(xù)降低鋁的耐大氣腐蝕性，碳鋼在室外石場容易生銹；此外，碳可以提高鋁的冷脆性和及時性敏感性。
硅(Si)：
在煉鋼過程中加入硅作為氧化劑和除氧劑，因此低合金鋼具有0.15－0.30%的硅。即使是鋁合金元素，如果鋼中的硅含量超過0.50-0.60%。硅能顯著提高鋁的彈性極限、屈服極限和抗壓強度，因此廣泛應用于工具鋼中。在熱處理合金結(jié)構(gòu)鋼中加1.0－1.2%硅的抗壓強度可提高15%－20%。硅與鉬、鎢、鉻的融合可以提高耐腐蝕性和抗氧化性，生產(chǎn)耐磨鋼。含硅1－4%的高碳鋼具有較高的磁化強度，用于電氣工業(yè)。增加硅量也會降低鋁的焊接性。
錳(Mn)：
錳是煉鋼過程中較好的除氧劑和脫硫催化劑，一般鋼含鎂0.30－0.50%。在碳鋼中加入0.70%以上時，即使是“合金鋼”，也不僅比普通鋼具有足夠的延展性，而且具有較高的硬度和韌性，提高了鋁的淬火性能，提高了鋁的熱處理特性。例如，16Mn鋼的屈服極限比A3鋼高40%。含鎂11－用于挖掘機挖斗、球磨機襯板等，14%的鋼具有很高的耐磨性。錳量增加，鋁的耐腐蝕性降低，焊接性降低。
鉻(Cr)：
鉻能顯著提高合金結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼的抗壓強度、硬度和耐磨性，但同時降低可塑性和延展性。鉻還能提高鋁的抗氧化性和耐腐蝕性，因此它是不銹鋼板和耐磨鋼的主要鋁合金元素。
鎳(Ni)：
鎳能提高鋼的強度，保持良好的可塑性和延展性。鎳對強酸強堿具有較高的耐腐蝕性，在高溫下具有防銹處理和耐高溫性。但由于鎳是一種稀缺的網(wǎng)絡資源，應盡量用其他鋁合金元素代替鎳鉻合金鋼。
鉬(Mo)：
鉬能細化鋁顆粒，提高切割性能和熱強度性能，在高溫下保持良好的強度抗蠕變水平（長期高溫下的地應力、變形，稱為應力松弛）。在合金結(jié)構(gòu)鋼中加入鉬可以提高物理性能。 還能抑制火災引起的碳素鋼延性。紅色可以在合金鋼中提高。
鈦(Ti)：
鈦是鋼中強除氧劑。它能使鋁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)機構(gòu)高密度，細化晶粒力；降低及時性敏感性和冷脆性。提高焊接性能。在鉻18鎳9低合金鋼中加入適量鈦，可防止應力腐蝕。
釩(V)：
釩是鋁的優(yōu)質(zhì)除氧劑。鋼中0.5%的釩可以優(yōu)化機構(gòu)晶體，提高強度延展性。在超高壓高溫下，釩和碳形成的滲碳體可以提高抗氫侵蝕水平。
鎢(W)：
鎢熔點高，比重要，是貴生鋁合金元素。鎢和碳鈷合金具有很高的硬度和耐磨性。在合金鋼中加入鎢，可顯著提高紅硬度和熱強度，用作切削工具和鍛磨工具。
鈮(Nb)：
鈮可以細化晶粒，降低鋁的超溫敏感性和回火脆性，提高抗壓強度，但可塑性和延展性顯著降低。在普通低合金鋼中加入鈮可以提高耐大氣腐蝕和耐氫、氮、氨在高溫環(huán)境下的腐蝕水平。鈮可以提高焊接性。在低合金鋼中加入鈮可以防止應力腐蝕。
鈷(Co)：
鈷是一種稀有的貴金屬，通常用于熱強鋼和永磁材料等特殊鋼和鋁合金。
銅(Cu)：
由大冶鐵礦石制成的武漢鋼鐵通常含有銅。銅能提高強度延展性，特別是大氣腐蝕性。熱處理時容易產(chǎn)生熱脆，銅含量超過0.5%的可塑性明顯降低。當銅含量低于0.50%時，對焊接性能無影響。
鋁(Al)：
鋁是鋼常用的除氧劑。在鋼中加入少量鋁，可細化晶粒，提高斷裂韌性，如08Al鋼，低合金板金屬板。鋁還具有抗氧化性和耐腐蝕性，鋁與鉻、硅共用，能顯著提高鋁的耐熱性和耐腐蝕性。鋁合金的主要缺點危及鋁的熱處理特性、焊接性和切削性能。
硼(B)：
在鋼中加入微量硼可以提高鋁的密度和熱扎特性，提高抗壓強度。
氮(N):
氮能提高鋼的強度，超低溫韌性焊接性能，提高及時性敏感性。
磷(P)：
一般來說，磷是鋼中的有害元素，可以提高鋁的冷脆性，影響焊接性能，降低可塑性，影響冷彎性能。因此，一般規(guī)定鋼中磷含量低于0.045%，耐熱鑄鐵規(guī)定較低。
硫(S)：
硫通常是有害元素。在煅燒和冷軋過程中，使鋼產(chǎn)生熱脆性，降低鋁的可塑性和延展性，產(chǎn)生裂紋。硫?qū)附有阅懿?，降低耐腐蝕性。因此，一般規(guī)定硫分低于0.055%，耐熱鑄鐵規(guī)定低于0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫，可以提高切削加工性，一般稱為易切鋼。
氫（H）：
鋼中的氫通過含水量生銹的回爐廢料或從帶水蒸氣的爐氣中吸收。氫對鋁的危害很大。一是堿脆，在建筑鋼極限應力的影響下，經(jīng)過一段時間后，在沒有任何跡象的情況下突然破裂，通常會導致災難性的不良影響。二是建筑鋼內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大量小裂縫缺陷、小白點，在建筑鋼垂直端口光滑銀色斑點，酸洗鈍化端口絮凝裂縫較多，小白點使鋼拉伸強度顯著降低，特別是端口收縮率和斷裂韌性降低，有時可能接近零值。因此，不能使用有小白點的鋼，這種缺點主要發(fā)生在碳鋼中。
氧（O）：
氧在鋼中的溶解度相對較低，絕大多數(shù)以金屬氧化物混合的方式存在于鋼中，如FEO、AL2O3、MnO、CaO、MgO等。另外，鋼中還有Fes。、MnS、鋁硅酸鹽、氮化合物和磷化物。在靜載荷和載荷的情況下，這種夾雜物破壞了鋁基材的連續(xù)性，通常成為裂紋的開始。這種非金屬夾雜物的各種情況極大地影響了鋁的各種特性，尤其是鋁的可塑性、延展性、疲勞極限和耐腐蝕性。因此，應嚴格控制非金屬夾雜物。
希土(Xt)：
希土元素是指元素周期中質(zhì)量為57-71的15個蘭系元素。這種元素都是金屬材料，但它們的金屬氧化物就像“土壤”，所以習慣性地稱之為希土。在鋼中加入希土可以改變鋼中夾雜物的組成、形狀、分布和特性，提高鋁的延展性、焊接性能、冷拉特性等各種特性。在梨花鋼中加入希土可以提高耐磨性。
