金属材料在我们的日常生活和工业用途中应用最为广泛。金属材料有钢、铁、有色金属等几大类，其中钢是最常用的。铁是钢中的主要元素，其他元素包括添加的各种合金元素和外来元素。钢的性能差异很大，是由于这些合金元素的种类和比例不同所致。如普通碳钢、不锈钢、合金钢等。碳在合金元素的功能中起着不可或缺的作用。
铁在各种钢中占绝大多数。钢中主要含有碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)、铬(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钛(Ti)、钒(Va)等合金元素。
我们通常将磷和硫视为异物，这两种元素所占的比例越少，钢的质量就越高。
钢按照所添加的合金元素可简单分为三类：碳钢、合金钢、不锈钢。碳钢是仅含有C、Si、Mn、P、S合金元素的钢种，按p、s的组成百分比可分为：普通碳素钢（p、s各小于0.04%）如：Q215A、Q235BF和优质碳素钢（p、s各小于0.03%）如：20#、45#、16Mn等。合金钢还含有元素Cr、除上述五种普通元素外，Mo、V含量低于百分之十。
