钢是含碳量小于2.11%的铁碳合金，除了含有铁和碳元素以外，还含有硅、锰、硫、磷、氮、氧、氢等元素。这些元素是原料或冶炼过程中带入的，叫作常存元素。为了适应某些使用要求，特意提高硅、锰的含量或特意加进铬、镍、钨、钼、钒等元素。这些特意加进的或提高含量的元素叫作合金元素。建筑结构钢材中，各种化学成分对钢材性能的影响见表下表。
名称 | 在钢材中的作用 | 对钢材性能的影响 |
碳（C） | 决定强度的主要因素。碳素钢含量为0.04%～1.7%，合金钢含量大于0.5%～0.7% | 含量增高，强度和硬度增高，塑性和冲击韧性下降，脆性增大，冷弯性能、焊接性能变差 |
硅（Si） | 加入少量能提高钢的强度、硬度和弹性，能使钢脱氧，有较好的耐热性、耐酸性。在碳素钢中含量不超过0.5%，超过限值则成为合金钢的合金元素 | 含量超过1%时，使钢的塑性和冲击韧性下降，冷脆性增大，可焊性、抗腐蚀性变差
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锰（Mn） | 能提高钢强度和硬度，可使钢脱氧去硫。含量在1%以下，合金钢含量含量大于1%时即成为合金元素 | 少量锰可降低脆性，改善塑性、韧性、热加工性和焊接性能，含量较高时，会使钢的塑性和韧性下降，脆性增大，焊接性能变坏 |
磷（P） | 有害元素，会降低钢的塑性和韧性，使其出现冷脆性，能使钢的强度显著提高，同时提高大气腐蚀稳定性，含量应限制在0.05%以下 | 含量提高，在低温下使钢变脆，在高温下使钢缺乏塑性和韧性，焊接及冷弯性能变坏。其危害与含碳量有关，在低碳钢中影响较小 |
硫（S） | 有害元素，使钢热脆性大，含量限制在0.05%以下 | 含量高时，焊接性能、韧性和抗蚀性将变坏；在高温热加工时，容易产生断裂，形成热脆性 |
钒、铌（V、Nb） | 使钢脱氧除气，显著提高强。合金钢含量应小于0.5% | 少量可提高低温韧性，改善可焊性；含量多时，会降低焊接性能 |
钛（Ti） | 钢的强脱氧剂和除气剂，可显著提高强度，能和碳、氮作用生成碳化钛（TiC）和氮化钛（TiN）。低合金钢含量为0.06%～0.12% | 少量可改善塑性、韧性和焊接性能，降低热敏感性
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铜（Cu） | 含少量铜对钢不起显著变化，可提高抗大气腐蚀性 | 含量增到0.25%～0.3%时，焊接性能变坏；增到0.4%时，发生热脆现象 |
