含碳量低于2.11%的鐵碳合金稱為鋼，鋼材中除鐵(Fe)和碳(C)等化學(xué)成分，還含有少量的硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、氧(O)、氮(N)、鈮(Nb)、鈦(Ti)、釩(V)等元素，這些元素雖然含量少，但對鋼材的性能有很大的影響。常見化學(xué)元素對鋼材性能影響如下：
（圖） 轉(zhuǎn)爐出鋼
1. 碳(C): 鋼中碳含量增加，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度升高，但塑性和沖擊性降低；但含碳量超過0.23%時，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼，含碳量一般不超過0.20%。含碳量增加還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天環(huán)境高碳鋼極易腐蝕，此外，碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。
2. 硅(Si): 硅是煉鋼過程中的強(qiáng)脫氧劑，鎮(zhèn)靜鋼中硅的含量一般為0.12%-0.37%。如果鋼中含硅量超過0.50%，硅就稱為合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，廣泛用于做彈簧鋼。在調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼中加入1.0-1.2%的硅，強(qiáng)度可提高15-20%。硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可制造耐熱鋼。含硅1.0-4.0%的低碳鋼，具有極高的導(dǎo)磁率，用于電器工業(yè)做電工鋼。硅含量增加，會降低鋼的焊接性能。
3. 錳(Mn): 錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30-0.50%。在碳鋼中加入0.70%以上的錳時稱為“錳鋼”，較一般含量的鋼不但有足夠的韌性，且具有較高的強(qiáng)度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能。含錳11-14%的鋼具有極高的耐磨性，常用于挖土機(jī)鏟斗，球磨機(jī)襯板等。錳含量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。
4. 磷(P): 一般情況下，磷是鋼中的有害元素，提高鋼的強(qiáng)度，但使鋼的塑性、韌性降低，增加鋼的冷脆性，使焊接性能變差，使冷彎性能變壞。因此通常要求鋼中含磷量小于0.045%，優(yōu)質(zhì)鋼要求更低些。
5. 硫(S)：硫在通常情況下也是有害元素。使鋼產(chǎn)生熱脆性，降低鋼的延展性和韌性，在鍛造和軋制時造成裂紋。硫?qū)附有阅芤膊焕?，降低耐腐蝕性。所以通常要求硫含量小于0.055%，優(yōu)質(zhì)鋼要求小于0.040%。在鋼中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常稱易切削鋼。
