在铁钢中加入各种金属和非金属元素，可以创造出多种性能多样、用途多样的高科技材料。然而，这些金属和非金属中的大多数不能或不应该在炼钢过程中以纯金属和非金属元素单体的状态直接添加到钢水中。例如，钨、钼、铌等金属的熔点过高，是炼钢温度的两倍多。炼钢温度约为 1600 ℃，而钨的熔点高达 3380 ℃，钼的熔点为 2600 ℃,铌的熔点为 2500 ℃。很难在钢水中熔化，这些金属的比重太高。钢液比重约为 7 g/ml，而钨比重高达 19.3g / ml，钒、钛比重低,钛的比重为 4.5g / ml，钒为 6.1g / ml。熔点高，钒 1860 ℃，钛 1690 ℃，易氧化。它在钢的液体表面被氧化和燃烧很多，损失太大，很难控制含量。单一金属的生产工艺复杂，生产成本高。因此，不适合在纯金属和非金属单体状态下直接加入钢水中。
为此，冶金学家研究并生产了这些元素与铁的合金，它们被称为 “铁合金”。这些元素的熔点与钢相似，比重与钢相似，不易氧化。生产工艺比纯金属和非金属简单。因此，铁合金已成为炼钢和新材料工业的重要材料。
