คาร์บอน (C):ปริมาณคาร์บอนในเหล็กเพิ่มขึ้น จุดยืดหยุ่น ความแข็งแรงแรงดึงและความแข็งเพิ่มขึ้น แต่คุณสมบัติการขึ้นรูปและแรงกระแทกลดลง เมื่อปริมาณคาร์บอนเกิน 0.23% ประสิทธิภาพการเชื่อมของเหล็กจะลดลง ดังนั้น หากใช้เชื่อม ปริมาณคาร์บอนของเหล็กโครงสร้างโลหะผสมต่ำโดยทั่วไปจะไม่เกิน 0.20% ปริมาณคาร์บอนที่สูงจะลดความต้านทานการกัดกร่อนในบรรยากาศของเหล็ก และเหล็กคาร์บอนสูงในลานเก็บแบบเปิดจะเกิดสนิมได้ง่าย นอกจากนี้ คาร์บอนยังสามารถเพิ่มความเปราะบางเมื่อเย็นและความไวต่อการเสื่อมสภาพของเหล็กได้
ซิลิกอน (Si):ในกระบวนการผลิตเหล็ก จะมีการเติมซิลิกอนลงไปเพื่อเป็นตัวรีดิวซ์และดีออกซิไดเซอร์ ทำให้เหล็กที่ถูกทำลายมีซิลิกอนอยู่ 0.15-0.30% ซิลิกอนสามารถปรับปรุงขีดจำกัดความยืดหยุ่น จุดยืดหยุ่น และความแข็งแรงในการดึงของเหล็กได้อย่างมาก จึงทำให้ซิลิกอนถูกใช้เป็นเหล็กยืดหยุ่นกันอย่างแพร่หลาย การเพิ่มปริมาณซิลิกอนจะลดประสิทธิภาพการเชื่อมของเหล็ก
แมงกานีส (Mn)ในกระบวนการผลิตเหล็ก แมงกานีสเป็นสารดีออกซิไดเซอร์และดีซัลเฟอร์ที่ดี โดยทั่วไปเหล็กจะมีแมงกานีส 0.30-0.50% แมงกานีสสามารถเพิ่มความแข็งแรงและความแข็งของเหล็ก เพิ่มความสามารถในการชุบแข็งของเหล็ก ปรับปรุงการขึ้นรูปร้อนของเหล็ก และลดประสิทธิภาพการเชื่อมของเหล็ก
ฟอสฟอรัส (P):โดยทั่วไป ฟอสฟอรัสเป็นธาตุที่เป็นอันตรายในเหล็ก ซึ่งเพิ่มความเปราะบางเมื่อเย็นของเหล็ก ลดประสิทธิภาพการเชื่อม ลดความเป็นพลาสติก และทำให้ประสิทธิภาพการดัดเย็นลดลง ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว ปริมาณฟอสฟอรัสในเหล็กจะต้องน้อยกว่า 0.045% และข้อกำหนดสำหรับเหล็กคุณภาพสูงจะต้องต่ำกว่า
กำมะถัน (S):กำมะถันยังเป็นองค์ประกอบที่เป็นอันตรายภายใต้สถานการณ์ปกติ ทำให้เหล็กเปราะเมื่อถูกความร้อน ลดความเหนียวและความเหนียวของเหล็ก และทำให้เกิดรอยแตกร้าวในระหว่างการตีขึ้นรูปและการรีด กำมะถันยังเป็นอันตรายต่อประสิทธิภาพการเชื่อม ทำให้ความต้านทานการกัดกร่อนลดลง ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว ปริมาณกำมะถันจะต้องน้อยกว่า 0.045% และความต้องการเหล็กคุณภาพสูงจะต้องต่ำกว่า การเติมกำมะถัน 0.08-0.20% ลงในเหล็กสามารถปรับปรุงความสามารถในการตัดเฉือนได้ และโดยทั่วไปเรียกว่าเหล็กตัดอิสระ
วาเนเดียม (V)การเติมวาเนเดียมลงในเหล็กสามารถทำให้โครงสร้างเกรนละเอียดขึ้น และปรับปรุงความแข็งแกร่งและความเหนียว
ไนโอเบียม (Nb):ไนโอเบียมสามารถทำให้เมล็ดละเอียดขึ้นและปรับปรุงประสิทธิภาพในการเชื่อมได้
ทองแดง (Cu):ทองแดงสามารถเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวได้ ข้อเสียคือทองแดงมีแนวโน้มที่จะเปราะเมื่อถูกความร้อนในระหว่างการขึ้นรูป และมักจะมีปริมาณทองแดงในเศษเหล็กสูงกว่า
อลูมิเนียม (Al):อลูมิเนียมเป็นสารดีออกซิไดเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปในเหล็ก โดยจะเติมอลูมิเนียมจำนวนเล็กน้อยลงในเหล็กเพื่อทำให้เกรนละเอียดขึ้นและเพิ่มความเหนียวในการรับแรงกระแทก