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若矿石是金属和非金属的离子化合物,需要和还原剂加热以产生金属。大部份的金属(例如铁)矿石,可以和碳加热产生产生金属。有些金属(像是钠或是铝)没有成本够低廉的还原剂,则会用电解的方式提炼。
含硫的矿石一般不会直接还原为金属,而是在空气中加热,变成氧化物后再冶炼。
合金是由二种或多种化学元素组成,其中主要元素是金属的混合物。很多纯金属太软、太脆或是高化学活性,不适合使用。将数种金属以特定比例组合,形成合金,可以将纯金属的性质调整为一些较理想的特性。制造合金的目的一般是要使金属脆性降低、提升硬度、抗蚀性,或是有理想的颜色及光泽。在目前仍在使用的合金中,铁合金(钢、不锈钢、碳钢、工具钢(Tool steel)、合金钢等)不论是在产量或是产值都是的。铁加入不同比例的碳,可以得到低碳钢、中碳钢及高碳钢,碳含量越高,其韧性及展性会下降。若碳含量超过2%,则称为铸铁。而在碳钢中加入超过10%的钼、镍及铬即为不锈钢。