合金元素是指为了保证获得所要求的组织、结构、物理 、化学性能和力学性能，而特别添加到钢中的化学元素。按用途可以将合金钢分成工程构件用钢、机械零件用钢、工模具用钢和特殊性能钢。
金相分析是金属材料分析所常用的手段之一，通过对样品进行研磨，观察其截面形貌、分析成分等，从而推断其三维成分结构。 由于今年来计算器技术的迅速发展，现在可以通过软件平台来分析截面的几何特征以及成分分析，大大提高了分析的效率和准确度。通过金相照片可以直观的表征材料的组织组成物、材料的相、晶粒、夹杂物等，同时金相分析也是评价材料工艺的优劣和查找失效及缺陷原因的有效手段。
金相试片制备与显微组织观察的流程包括：取样、粗磨、镶埋、细磨、抛光、腐 蚀、显微组织观察与摄影。
金属材料在一定范围内外加载荷的作用下能够保持其原有的形状和性能，如果超过这一承受范围，金属材料就会发生变形，甚至被破坏。因此，了解金属材料的力学性能指标尤为重要。