碳是各种钢中的重要元素之一，在碳素结构钢中则是铁以外的首要元素。碳是构成钢材强度的首要成分，跟着含碳量的进步，钢的强度逐步增高，而塑性和耐性下降，冷弯功用、焊接功用和抗锈蚀功用等也变劣。碳素钢按碳的含量区分，小于0.25%的为低碳钢，介于0.25%和0.6%之间的为中碳钢，大于0.6%的为高碳钢。合碳量超越0.3%时，钢材的抗拉强度很高，但却没有明显的屈服点，且塑性很小。含碳量超越.02%时，钢材的焊接功用将开端恶化。因而，规范引荐的钢材，含碳量均不超越0.22%，对于焊接结构则严厉操控在0.2%以内。

硫是有害元素，常以硫化铁方式夹杂于钢中。当温度达800—1000℃时，硫化铁会熔化使钢材变脆，因而在进行焊接或热加工时，有可能引发热裂纹，称为热脆。此外，硫还会下降钢材的冲击耐性、疲劳强度、抗锈蚀功用和焊接功用等。非金属硫化物夹杂经热轧加工后还会在厚钢板中构成局部分层现象。在选用焊接连接的节点中，沿板厚方向承受拉力时，会产生层状撕裂损坏。因而应严厉约束钢材中的含硫量，跟着钢材牌号和质量等级的进步，含硫量的限值由0.05%依次降全0.025%，厚度方向功用钢板(抗层状撕裂钢板)的台硫量更约束在0.01%以下。

磷可进步钢的强度和抗锈蚀才能，但却严重地下降钢的塑性、耐性、冷弯功用和焊接功用，特别是在温度较低时促进钢材变脆，称为冷脆。因而，磷的含量也要严厉操控，跟着钢材牌号和质量等级的进步，含磷星的限值由0.045%依次降至0.025%。但是当采取特别的锻炼工艺时，磷可作为一种合金元从来制作含磷的低合金钢，此刻其含量可达0.12%—0.13%。

锰是有利元素，在一般碳素钢中，它是一种弱脱氧剂，可进步钢材强度，消除琉对钢的热脆影响，改进钢的冷脆倾向，一起不明显下降塑性和耐性。锰还是我国低合金钢的首要合金元素，其含量为0.8%—1.8%。但锰对焊接功用晦气，因而含量也不宜过多。

硅是有利元素，在一般碳素钢中，它是一种强脱氧剂，常与锰共同除氧，出产镇静钢。适量的硅，能够细化品粒，进步钢的强度，而对塑性、耐性、冷弯功用和焊接功用无明显不良影响。硅的含量在一般镇静钢中为0.12%—0.30%，在低合金钢中为0.2%—0.55%。过量的硅会恶化焊接功用和抗锈蚀功用。

钒、铌、钛等元素在钢中构成微细碳化物，加入适量，能起细化晶粒和弥散强化作用，然后进步钢材的强度和耐性，又可坚持杰出的塑性。

铝是强脱氧剂，还能细化晶粒，可进步钢的强度和低温耐性，在要求低温冲击耐性合格确保的低声金钢中，其含量不小于0.015%。

铬、镍是进步钢材强度的合金元素，用于Q390及以上牌号的钢材中，但其含量应受约束，以免影响钢材的其他功用。

铜和铬、镍、钼等其他合金元素，可在金属基体表面构成维护层，进步钢对大气的抗腐蚀才能，一起坚持钢材具有杰出的焊接功用。在我国的焊接结构用耐候钢中，铜的含量为0.20%—0.40%。

镧、饰等稀土元素(RE)可进步钢的抗氧化性，并改进其他功用，在低合金钢中其含量按0.02%—0.20%操控。

氧和氮归于有害元素。氧与硫类似使钥热脆，氮的影响和磷类似，因而其含量均应严厉操控。但当选用特别的合金组分匹配时，氮可作为一种合金元从来进步低合金钢的强度和抗腐蚀性，如在九江长江大桥中已成功使用的15MnVN钢，便是Q420中的一种含氮钢，氮含量操控在0.010%—0.020%。

氢是有害元素，呈极不稳定的原子状态溶解在钢中，其溶解度随温度的下降而下降，常在结构疏松区域、孔洞、晶格错位和晶界处富集，生成氢分子，产生巨大的内压力，使钢材开裂，称为氢脆。氢脆归于推迟性损坏，在有拉应力作用下，常需要经过一定孕育开展期才会产生。在破裂面上常可见到白点，称为氢白点。含碳量较低且硫、磷含量较少的钢，氢脆灵敏性低。钢的强度等级越高，对氢脆越灵敏。