碳(tan)(tan)(tan)是各種鋼(gang)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)重(zhong)要元素之一(yi)，在碳(tan)(tan)(tan)素結(jie)構(gou)鋼(gang)中(zhong)則(ze)(ze)是鐵以外(wai)的(de)(de)(de)(de)(de)首要元素。碳(tan)(tan)(tan)是構(gou)成鋼(gang)材(cai)(cai)強(qiang)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)首要成分(fen)，跟著含(han)碳(tan)(tan)(tan)量的(de)(de)(de)(de)(de)進步，鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)逐(zhu)步增高(gao)，而塑(su)性(xing)和(he)(he)耐性(xing)下降，冷彎(wan)功(gong)(gong)(gong)用、焊(han)(han)接功(gong)(gong)(gong)用和(he)(he)抗銹蝕功(gong)(gong)(gong)用等(deng)也(ye)變(bian)劣。碳(tan)(tan)(tan)素鋼(gang)按碳(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量區分(fen)，小于(yu)0.25%的(de)(de)(de)(de)(de)為(wei)低碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)，介于(yu)0.25%和(he)(he)0.6%之間的(de)(de)(de)(de)(de)為(wei)中(zhong)碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)，大(da)于(yu)0.6%的(de)(de)(de)(de)(de)為(wei)高(gao)碳(tan)(tan)(tan)鋼(gang)。合(he)碳(tan)(tan)(tan)量超(chao)越0.3%時，鋼(gang)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)抗拉強(qiang)度(du)(du)很高(gao)，但(dan)卻沒有(you)明顯的(de)(de)(de)(de)(de)屈服點，且塑(su)性(xing)很小。含(han)碳(tan)(tan)(tan)量超(chao)越.02%時，鋼(gang)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)接功(gong)(gong)(gong)用將開(kai)端(duan)惡(e)化(hua)。因而，規(gui)范引薦的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)材(cai)(cai)，含(han)碳(tan)(tan)(tan)量均不超(chao)越0.22%，對于(yu)焊(han)(han)接結(jie)構(gou)則(ze)(ze)嚴厲(li)操控在0.2%以內。

硫(liu)(liu)是有害(hai)元素(su)，常以硫(liu)(liu)化鐵方(fang)式夾雜于鋼(gang)中(zhong)。當溫度達800—1000℃時(shi)，硫(liu)(liu)化鐵會(hui)熔(rong)化使鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)變(bian)脆，因(yin)而在(zai)進行焊接或熱(re)加工時(shi)，有可能引發熱(re)裂(lie)紋(wen)，稱為(wei)熱(re)脆。此外，硫(liu)(liu)還會(hui)下(xia)(xia)降鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)的(de)(de)沖擊(ji)耐性、疲勞(lao)強度、抗銹蝕功(gong)(gong)用(yong)(yong)和焊接功(gong)(gong)用(yong)(yong)等(deng)。非(fei)金屬硫(liu)(liu)化物夾雜經熱(re)軋(ya)加工后還會(hui)在(zai)厚鋼(gang)板(ban)中(zhong)構成局部分層(ceng)現(xian)象。在(zai)選(xuan)用(yong)(yong)焊接連接的(de)(de)節點中(zhong)，沿板(ban)厚方(fang)向(xiang)承受拉力時(shi)，會(hui)產生層(ceng)狀(zhuang)撕裂(lie)損壞。因(yin)而應嚴(yan)厲約(yue)束(shu)鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)中(zhong)的(de)(de)含(han)硫(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)，跟著鋼(gang)材(cai)(cai)(cai)牌號和質量(liang)(liang)(liang)等(deng)級的(de)(de)進步，含(han)硫(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)限值由0.05%依次降全(quan)0.025%，厚度方(fang)向(xiang)功(gong)(gong)用(yong)(yong)鋼(gang)板(ban)(抗層(ceng)狀(zhuang)撕裂(lie)鋼(gang)板(ban))的(de)(de)臺硫(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)更約(yue)束(shu)在(zai)0.01%以下(xia)(xia)。

磷可進(jin)(jin)步鋼的(de)強度和抗銹蝕才能，但(dan)(dan)卻(que)嚴(yan)(yan)重地下降鋼的(de)塑(su)性(xing)、耐性(xing)、冷彎功用和焊接功用，特別是(shi)在(zai)溫度較低時促進(jin)(jin)鋼材變脆，稱為(wei)冷脆。因而，磷的(de)含(han)(han)量也要嚴(yan)(yan)厲操控(kong)，跟著鋼材牌號和質(zhi)量等級的(de)進(jin)(jin)步，含(han)(han)磷星的(de)限(xian)值由0.045%依次降至0.025%。但(dan)(dan)是(shi)當采取特別的(de)鍛煉工藝時，磷可作為(wei)一種合金元從來制作含(han)(han)磷的(de)低合金鋼，此(ci)刻其含(han)(han)量可達0.12%—0.13%。

錳是(shi)有利(li)元素，在(zai)一般碳素鋼(gang)中，它是(shi)一種(zhong)弱脫氧劑，可進步鋼(gang)材強度，消除琉對(dui)鋼(gang)的(de)熱脆(cui)影響，改進鋼(gang)的(de)冷(leng)脆(cui)傾向，一起不明顯下(xia)降塑性和耐性。錳還是(shi)我國低合(he)金鋼(gang)的(de)首(shou)要(yao)合(he)金元素，其含量為(wei)0.8%—1.8%。但錳對(dui)焊(han)接功用(yong)晦氣，因(yin)而(er)含量也不宜過多。

硅是有利元素(su)，在(zai)一般(ban)(ban)碳素(su)鋼(gang)(gang)中(zhong)，它是一種強脫氧(yang)劑，常與錳(meng)共同除氧(yang)，出產鎮靜(jing)鋼(gang)(gang)。適量的(de)硅，能夠細化(hua)品粒，進步(bu)鋼(gang)(gang)的(de)強度，而對塑性(xing)、耐(nai)性(xing)、冷彎(wan)功(gong)(gong)用和(he)焊接功(gong)(gong)用無(wu)明(ming)顯不良影響。硅的(de)含量在(zai)一般(ban)(ban)鎮靜(jing)鋼(gang)(gang)中(zhong)為0.12%—0.30%，在(zai)低合金鋼(gang)(gang)中(zhong)為0.2%—0.55%。過(guo)量的(de)硅會惡化(hua)焊接功(gong)(gong)用和(he)抗銹蝕功(gong)(gong)用。

釩、鈮、鈦(tai)等元素在鋼中構成微細碳化物(wu)，加入適量，能起細化晶粒(li)和(he)彌散(san)強化作用，然(ran)后進步(bu)鋼材的強度(du)和(he)耐(nai)性(xing)，又可堅(jian)持杰出的塑性(xing)。

鋁是強脫氧(yang)劑(ji)，還(huan)能細化晶粒，可進步鋼的強度(du)和(he)低溫耐性(xing)，在要求低溫沖(chong)擊(ji)耐性(xing)合格確(que)保(bao)的低聲金鋼中，其含(han)量不小于0.015%。

鉻、鎳是進步鋼材(cai)強度(du)的(de)合金元素，用(yong)于Q390及以上牌號的(de)鋼材(cai)中，但其(qi)含量應受約束(shu)，以免影(ying)響(xiang)鋼材(cai)的(de)其(qi)他功用(yong)。

銅和鉻、鎳、鉬等其他合金(jin)元(yuan)素，可在金(jin)屬基(ji)體表面構成維護層，進(jin)步(bu)鋼(gang)對大氣的(de)抗(kang)腐(fu)蝕才能，一起堅持鋼(gang)材具有杰出的(de)焊接(jie)功用。在我(wo)國的(de)焊接(jie)結(jie)構用耐候鋼(gang)中，銅的(de)含量(liang)為0.20%—0.40%。

鑭、飾(shi)等(deng)稀(xi)土元(yuan)素(su)(RE)可進(jin)步鋼的抗氧化性，并(bing)改進(jin)其他(ta)功(gong)用，在(zai)低合金鋼中其含(han)量按0.02%—0.20%操控。

氧和氮歸(gui)于有害元(yuan)素。氧與硫類似(si)使鑰(yao)熱(re)脆，氮的(de)影響和磷類似(si)，因而其含量均應嚴厲操(cao)控(kong)。但當選用(yong)特別(bie)的(de)合金(jin)組分匹配(pei)時(shi)，氮可(ke)作為一(yi)(yi)種合金(jin)元(yuan)從(cong)來進步低合金(jin)鋼(gang)(gang)的(de)強度和抗腐(fu)蝕(shi)性，如(ru)在(zai)(zai)九江(jiang)長江(jiang)大(da)橋中已成功使用(yong)的(de)15MnVN鋼(gang)(gang)，便(bian)是Q420中的(de)一(yi)(yi)種含氮鋼(gang)(gang)，氮含量操(cao)控(kong)在(zai)(zai)0.010%—0.020%。

氫(qing)(qing)(qing)是有(you)害(hai)元素(su)，呈極不穩定的(de)原子狀態溶解在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)中，其(qi)溶解度(du)隨溫度(du)的(de)下(xia)(xia)降(jiang)而下(xia)(xia)降(jiang)，常在(zai)(zai)結構疏松(song)區域、孔洞、晶(jing)格錯位和晶(jing)界處富(fu)集，生成氫(qing)(qing)(qing)分子，產(chan)生巨大的(de)內壓(ya)力，使鋼(gang)(gang)材開裂(lie)，稱(cheng)為氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)。氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)歸于推遲性損壞，在(zai)(zai)有(you)拉應(ying)力作用(yong)下(xia)(xia)，常需要(yao)經過一定孕育開展期才會產(chan)生。在(zai)(zai)破裂(lie)面上常可見到白點，稱(cheng)為氫(qing)(qing)(qing)白點。含(han)碳量較低且硫、磷含(han)量較少的(de)鋼(gang)(gang)，氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)靈敏性低。鋼(gang)(gang)的(de)強(qiang)度(du)等級越高，對氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)越靈敏。