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化學成分是決定金屬材料性能和質量的主要因素。因此，標準中對絕大多數金屬材料規定了必須保證的化學成分，有的甚至作為主要的質量、品種指標。化學成分可以通過化學的、物理的多種方法來分析鑒定，目前應用最廣的是化學分析法和光譜分析法，此外，設備簡單、鑒定速度快的火花鑒定法，也是對鋼鐵成分鑒定的一種實用的簡易方法。
1）化學分析法：根據化學反應來確定金屬的組成成分，這種方法統稱為化學分析法。化學分析法分為定性分析和定量分析兩種。通過定性分析，可以鑒定出材料含有哪些元素，但不能確定它們的含量；定量分析，是用來準確測定各種元素的含量。實際生產中主要采用定量分析。定量分析的方法為重量分析法和容量分析法。a）重量分析法：采用適當的分離手段，使金屬中被測定元素與其它成分分離，然后用稱重法來測元素含量。b）容量分析法：用標準溶液（已知濃度的溶液）與金屬中被測元素完全反應，然后根據所消耗標準溶液的體積計算出被測定元素的含量。
2）光譜分析法：各種元素在高溫、高能量的激發下都能產生自己特有的光譜，根據元素被激發后所產生的特征光譜來確定金屬的化學成分及大致含量的方法，稱光譜分析法。通常借助于電弧，電火花，激光等外界能源激發試樣，使被測元素發出特征光譜。經分光后與化學元素光譜表對照，做出分析。