碳是各種鋼中的重要元素之一，在碳素結(jié)構(gòu)鋼中則是鐵以外的首要元素。碳是構(gòu)成鋼材強(qiáng)度的首要成分，跟著含碳量的進(jìn)步，鋼的強(qiáng)度逐步增高，而塑性和耐性下降，冷彎功用、焊接功用和抗銹蝕功用等也變劣。碳素鋼按碳的含量區(qū)分，小于0.25%的為低碳鋼，介于0.25%和0.6%之間的為中碳鋼，大于0.6%的為高碳鋼。合碳量超越0.3%時(shí)，鋼材的抗拉強(qiáng)度很高，但卻沒(méi)有明顯的屈服點(diǎn)，且塑性很小。含碳量超越.02%時(shí)，鋼材的焊接功用將開(kāi)端惡化。因而，規(guī)范引薦的鋼材，含碳量均不超越0.22%，對(duì)于焊接結(jié)構(gòu)則嚴(yán)厲操控在0.2%以內(nèi)。

硫是有害元素，常以硫化鐵方式夾雜于鋼中。當(dāng)溫度達(dá)800—1000℃時(shí)，硫化鐵會(huì)熔化使鋼材變脆，因而在進(jìn)行焊接或熱加工時(shí)，有可能引發(fā)熱裂紋，稱為熱脆。此外，硫還會(huì)下降鋼材的沖擊耐性、疲勞強(qiáng)度、抗銹蝕功用和焊接功用等。非金屬硫化物夾雜經(jīng)熱軋加工后還會(huì)在厚鋼板中構(gòu)成局部分層現(xiàn)象。在選用焊接連接的節(jié)點(diǎn)中，沿板厚方向承受拉力時(shí)，會(huì)產(chǎn)生層狀撕裂損壞。因而應(yīng)嚴(yán)厲約束鋼材中的含硫量，跟著鋼材牌號(hào)和質(zhì)量等級(jí)的進(jìn)步，含硫量的限值由0.05%依次降全0.025%，厚度方向功用鋼板(抗層狀撕裂鋼板)的臺(tái)硫量更約束在0.01%以下。

磷可進(jìn)步鋼的強(qiáng)度和抗銹蝕才能，但卻嚴(yán)重地下降鋼的塑性、耐性、冷彎功用和焊接功用，特別是在溫度較低時(shí)促進(jìn)鋼材變脆，稱為冷脆。因而，磷的含量也要嚴(yán)厲操控，跟著鋼材牌號(hào)和質(zhì)量等級(jí)的進(jìn)步，含磷星的限值由0.045%依次降至0.025%。但是當(dāng)采取特別的鍛煉工藝時(shí)，磷可作為一種合金元從來(lái)制作含磷的低合金鋼，此刻其含量可達(dá)0.12%—0.13%。

錳是有利元素，在一般碳素鋼中，它是一種弱脫氧劑，可進(jìn)步鋼材強(qiáng)度，消除琉對(duì)鋼的熱脆影響，改進(jìn)鋼的冷脆傾向，一起不明顯下降塑性和耐性。錳還是我國(guó)低合金鋼的首要合金元素，其含量為0.8%—1.8%。但錳對(duì)焊接功用晦氣，因而含量也不宜過(guò)多。

硅是有利元素，在一般碳素鋼中，它是一種強(qiáng)脫氧劑，常與錳共同除氧，出產(chǎn)鎮(zhèn)靜鋼。適量的硅，能夠細(xì)化品粒，進(jìn)步鋼的強(qiáng)度，而對(duì)塑性、耐性、冷彎功用和焊接功用無(wú)明顯不良影響。硅的含量在一般鎮(zhèn)靜鋼中為0.12%—0.30%，在低合金鋼中為0.2%—0.55%。過(guò)量的硅會(huì)惡化焊接功用和抗銹蝕功用。

釩、鈮、鈦等元素在鋼中構(gòu)成微細(xì)碳化物，加入適量，能起細(xì)化晶粒和彌散強(qiáng)化作用，然后進(jìn)步鋼材的強(qiáng)度和耐性，又可堅(jiān)持杰出的塑性。

鋁是強(qiáng)脫氧劑，還能細(xì)化晶粒，可進(jìn)步鋼的強(qiáng)度和低溫耐性，在要求低溫沖擊耐性合格確保的低聲金鋼中，其含量不小于0.015%。

鉻、鎳是進(jìn)步鋼材強(qiáng)度的合金元素，用于Q390及以上牌號(hào)的鋼材中，但其含量應(yīng)受約束，以免影響鋼材的其他功用。

銅和鉻、鎳、鉬等其他合金元素，可在金屬基體表面構(gòu)成維護(hù)層，進(jìn)步鋼對(duì)大氣的抗腐蝕才能，一起堅(jiān)持鋼材具有杰出的焊接功用。在我國(guó)的焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼中，銅的含量為0.20%—0.40%。

鑭、飾等稀土元素(RE)可進(jìn)步鋼的抗氧化性，并改進(jìn)其他功用，在低合金鋼中其含量按0.02%—0.20%操控。

氧和氮?dú)w于有害元素。氧與硫類似使鑰熱脆，氮的影響和磷類似，因而其含量均應(yīng)嚴(yán)厲操控。但當(dāng)選用特別的合金組分匹配時(shí)，氮可作為一種合金元從來(lái)進(jìn)步低合金鋼的強(qiáng)度和抗腐蝕性，如在九江長(zhǎng)江大橋中已成功使用的15MnVN鋼，便是Q420中的一種含氮鋼，氮含量操控在0.010%—0.020%。

氫是有害元素，呈極不穩(wěn)定的原子狀態(tài)溶解在鋼中，其溶解度隨溫度的下降而下降，常在結(jié)構(gòu)疏松區(qū)域、孔洞、晶格錯(cuò)位和晶界處富集，生成氫分子，產(chǎn)生巨大的內(nèi)壓力，使鋼材開(kāi)裂，稱為氫脆。氫脆歸于推遲性損壞，在有拉應(yīng)力作用下，常需要經(jīng)過(guò)一定孕育開(kāi)展期才會(huì)產(chǎn)生。在破裂面上常可見(jiàn)到白點(diǎn)，稱為氫白點(diǎn)。含碳量較低且硫、磷含量較少的鋼，氫脆靈敏性低。鋼的強(qiáng)度等級(jí)越高，對(duì)氫脆越靈敏。