Углерод (С): Содержание углерода в стали увеличивается, предел текучести, предел прочности и твердость увеличиваются, но пластичность и ударные свойства уменьшаются. Когда содержание углерода превышает 0,23%, ухудшаются сварочные характеристики стали, поэтому, если ее использовать для сварки Содержание углерода в низколегированной конструкционной стали обычно не превышает 0,20%. Высокое содержание углерода также снизит атмосферную коррозионную стойкость стали, а высокоуглеродистая сталь на открытом складе легко ржавеет; кроме того, углерод может увеличить хладноломкость и чувствительность стали к старению.
Кремний (Si): Кремний добавляется в качестве восстановителя и раскислителя в процессе производства стали, поэтому раскисленная сталь содержит 0,15-0,30% кремния. Кремний может значительно улучшить предел упругости, предел текучести и прочность стали на разрыв, поэтому он широко используется в качестве эластичной стали. Увеличение количества кремния снизит свариваемость стали.
Марганец (Mn). В сталеплавильном процессе марганец является хорошим раскислителем и десульфуратором. Обычно сталь содержит 0,30-0,50% марганца. Марганец может повысить прочность и твердость стали, повысить прокаливаемость стали, улучшить горячую обрабатываемость стали и снизить свариваемость стали.
Фосфор (P): Как правило, фосфор является вредным элементом в стали, который увеличивает хладноломкость стали, ухудшает свариваемость, снижает пластичность и ухудшает холодную гибку. Поэтому содержание фосфора в стали, как правило, должно быть менее 0,045%, а требования к высококачественной стали ниже.
Сера (S): Сера также является вредным элементом при нормальных обстоятельствах. Делает сталь горячеломкой, снижает пластичность и вязкость стали и вызывает трещины во время ковки и прокатки. Сера также вредит сварке, снижая коррозионную стойкость. Поэтому содержание серы, как правило, должно быть менее 0,045%, а требования к высококачественной стали ниже. Добавление 0,08-0,20% серы в сталь может улучшить обрабатываемость, и ее обычно называют автоматной сталью.
Ванадий (V): Добавление ванадия в сталь может улучшить структуру зерна и повысить прочность и ударную вязкость.
Ниобий (Nb): Ниобий может измельчать зерно и улучшать качество сварки.
Медь (Cu): Медь может улучшить прочность и ударную вязкость. Недостатком является то, что она склонна к горячей хрупкости во время горячей обработки, а содержание меди в стальном ломе часто выше.
Алюминий (Al): Алюминий — это раскислитель, который обычно используется в стали. Небольшое количество алюминия добавляется в сталь для измельчения зерна и повышения ударной вязкости.