化学成分是决定零部件性能的基本要素，各元素对性能的影响，不仅体现在该元素的作用，而且体现在与其他元素之间的互相作用。下面以钢铁零件为例进行说明。

钢中加入的合金元素，通过与铁、碳的作用，合金元素之间的作用，使钢的晶体结构和显微组织发生变化，改善和提高钢的性能。主要作用可分为三个方面：改善钢的力学性能、改变钢的工艺性能（包括钢的热处理）、形成钢的特殊性能。

合金元素在钢中的含量都有上下限要求，倘若超出了范围，会对钢的使用性能造成影响，严重的会引起失效。以下为一些常用元素在钢铁中的作用及其对失效的影响。

（1）锰在材料中的作用 强烈提高淬透性，使经过淬火、回火的材料得到合理的组织结构而且提高其力学性能。锰含量较高时，材料有明显的回火脆性，尤其是第一类回火脆性严重；锰促使奥氏体晶粒长大，使材料过热较敏感；材料中夹杂物较多。

（2）硅在材料中的作用硅也能提高淬透性，但作用较弱，硅一般都与锰配合使用。硅能明显提高材料的疲劳极限，硅对提高材料的抗氧化功能和耐腐蚀性能均有良好的作用。硅含量较高时，促进材料的表面脱碳；易产生石墨化；对材料的焊接性不利。

（3）硫在材料中的作用 硫在α-Fe中几乎不溶，即使含量很少，由于偏析也会形成FeS，所以硫在材料中以FeS存在，当对材料进行热加工时，这些低熔点的共晶体先开始熔化导致开裂，称为“热脆性”。材料中硫含量较高时，硫化物夹杂物多，使材料的塑性和韧性下降，还会造成区域偏析和形成带状组织；硫有改善切削加工性能的作用。

（4）磷在材料中的作用 由于磷在α-Fe中仅少量溶解且扩散困难，容易造成比较严重的枝晶和区域磷偏析，导致组织和性能不均匀，显著降低材料的塑性、韧性，尤其是在低温时更为严重，称为“冷脆性”，磷能增加回火脆性和焊接裂纹的敏感性。