化学成分对钢材性能的影响

 钢的基本元素是铁(Fe)，普通碳素钢中w(Fe)＝99％，其余为碳(C)、硅(Si)、锰(Mn)；有害元素尚有硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)等。合金钢中还需接入一定数量的铬、镍、铜、钒、钛、铌等元素以改善钢的力学性能。

 碳是形成钢材强度的重要成分，钢结构所用钢材中w(C)≤0.2％。

 锰元素可提高钢材的强度，改善钢材的冷脆倾向，但却降低焊接性能，应控制其含量。

 硅是强脱氧剂，可使钢材粒度变细，提高强度且不影响其他性能。在普通碳素钢中w(Si)＝0.12％-0.3％，在低合金钢中w(Si)＝0.2％-0.6％。

 钒可提高钢材的强度和抗锈蚀能力，而不显著降低其塑性。

 硫是有害杂质，能生成易于熔化的硫化铁，在温度达800～1000℃时，使钢材出现裂纹，称为热脆，还会降低钢材的冲击韧度，影响钢材的疲劳性能与抗锈蚀性能，故对硫的质量分数应严格控制在0.05％以内。

 磷也是有害杂质，在低温下会使普通碳素钢变脆，称为冷脆；高温时则使钢的塑性降低，质量分数应限制在0.045％以内。

 氧和氮也是有害元素，氧能使钢热脆，氮能使钢冷脆，故对其含量应严加控制。