1. Углерод (С): с увеличением содержания углерода в стали предел текучести и предел прочности при растяжении увеличиваются, но пластичность и ударная вязкость снижаются;Однако при содержании углерода более 0,23 % ухудшается свариваемость стали.Поэтому содержание углерода в низколегированной конструкционной стали, используемой для сварки, обычно не превышает 0,20 %.Увеличение содержания углерода также снизит атмосферную коррозионную стойкость стали, а высокоуглеродистая сталь легко подвергается коррозии на открытом воздухе.Кроме того, углерод может увеличить хладноломкость и чувствительность стали к старению.

2. Кремний (Si): Кремний является сильным раскислителем в процессе производства стали, а содержание кремния в спокойной стали обычно составляет 0,12%-0,37%.Если содержание кремния в стали превышает 0,50 %, кремний называют легирующим элементом.Кремний может значительно улучшить предел упругости, предел текучести и предел прочности на растяжение стали и широко используется в качестве пружинной стали.Добавление 1,0-1,2% кремния в закаленную и отпущенную конструкционную сталь позволяет увеличить прочность на 15-20%.В сочетании с кремнием, молибденом, вольфрамом и хромом он может улучшить коррозионную стойкость и стойкость к окислению и может использоваться для производства жаропрочной стали.Низкоуглеродистая сталь, содержащая 1,0-4,0% кремния, с чрезвычайно высокой магнитной проницаемостью, используется в качестве электротехнической стали в электротехнической промышленности.Увеличение содержания кремния снижает свариваемость стали.

3. Марганец (Mn): Марганец является хорошим раскислителем и десульфуризатором.Как правило, сталь содержит 0,30-0,50% марганца.Когда в углеродистую сталь добавляется более 0,70% марганца, ее называют «марганцевой сталью».По сравнению с обычной сталью она не только обладает достаточной ударной вязкостью, но также имеет более высокую прочность и твердость, что улучшает способность стали к закалке и горячей обработке.Сталь, содержащая 11-14% марганца, обладает чрезвычайно высокой износостойкостью и часто используется в ковшах экскаваторов, футеровке шаровых мельниц и т. д. С увеличением содержания марганца коррозионная стойкость стали ослабевает, а качество сварки снижается.

4. Фосфор (P): Вообще говоря, фосфор является вредным элементом в стали, который повышает прочность стали, но снижает пластичность и ударную вязкость стали, увеличивает хладноломкость стали и ухудшает характеристики сварки и гибки в холодном состоянии. .Поэтому обычно требуется, чтобы содержание фосфора в стали было менее 0,045 %, а требование качественной стали ниже.

5. Сера (S): Сера также является вредным элементом при нормальных обстоятельствах.Делают сталь горячеломкой, снижают пластичность и ударную вязкость стали, вызывают трещины при ковке и прокатке.Сера также ухудшает качество сварки и снижает коррозионную стойкость.Поэтому содержание серы обычно меньше 0,055%, а в качественной стали меньше 0,040%.Добавление 0,08-0,20% серы в сталь может улучшить обрабатываемость стали, которую обычно называют автоматной сталью.

6. Алюминий (Al): алюминий является широко используемым раскислителем в стали.Добавление небольшого количества алюминия к стали может уменьшить размер зерна и улучшить ударную вязкость;Алюминий также обладает стойкостью к окислению и коррозионной стойкостью.Сочетание алюминия с хромом и кремнием может значительно улучшить характеристики высокотемпературного отслаивания и стойкость стали к высокотемпературной коррозии.Недостатком алюминия является то, что он влияет на характеристики горячей обработки, сварки и резки стали.

7. Кислород (O) и азот (N): Кислород и азот являются вредными элементами, которые могут попасть из печного газа при плавке металла.Кислород может сделать сталь горячеломкой, и его воздействие более серьезное, чем у серы.Азот может сделать хладноломкость стали похожей на фосфор.Эффект старения азота может увеличить твердость и прочность стали, но снизить пластичность и ударную вязкость, особенно в случае деформационного старения.

8. Ниобий (Nb), ванадий (V) и титан (Ti): ниобий, ванадий и титан являются элементами, измельчающими зерно.Правильное добавление этих элементов может улучшить структуру стали, уменьшить зерно и значительно повысить прочность и ударную вязкость стали.