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元素
对钢铁功能的影响
H（氢）
H是普遍钢中最无益的元素，钢中溶有氢会引发钢的氢脆、白点等缺点。氢与氧、氮相同，在固态钢中消融度微小，在高温时溶入钢液，冷却时来不及逸出而积蓄在布局中造成高压轻微气孔，使钢的塑性、韧度和劳累强度赶紧消沉，严峻时会造成裂纹、脆断。“氢脆”首要呈此刻马氏体钢中，在铁氧体钢中不非常凸起，普遍与硬度和含碳量一同添加。
另一方面，H能升高钢的磁导率，但也会使矫顽力和铁损添加（加H后矫顽力可增大0.5～2倍）。
B（硼）
B在钢中的首要效用是添加钢的淬透性，从而勤俭其余较稀贵的金属，与镍、铬、钼等。为了这一宗旨，其含量普遍章程在0.%～0.%范畴内。它能够接替1.6%的镍、0.3%的铬或0.2%的钼，以硼代钼应提防，因钼能避免或消沉徊火脆性，而硼却略有增进回火脆性的偏向，以是不能用硼将钼齐备接替。
中碳碳素钢中加硼，由于升高了淬透性，能够使厚20mm以上的钢材调质后功能大为改正，于是，可用40B和40MnB钢接替40Cr，可用20Mn2TiB钢接替20CrMnTi渗碳钢。但由于硼的效用随钢中碳的含量的添加而削弱，乃至消逝，在采用含硼渗碳钢时，必然思索到零件渗碳后，渗碳层的淬透性将低于芯部的淬透性的这一特色。
弹簧钢普遍请求齐备淬透，时常弹簧面积不大，采纳含硼钢无益。对高硅弹簧钢硼的效用摇动较大，不便采纳。
硼和氮及氧有强的亲和力，沸腾钢中插足0.%的硼，能够消除钢的时效景象。
C（碳）
C是仅次于铁的首要元素，它直接影响钢材的强度、塑性、韧性和焊接功能等。
当钢中含碳量在0.8%下列时，跟着含碳量的添加，钢材的强度和硬度升高，而塑性和韧性消沉；但当含碳量在1.0%以上时，跟着含碳量的添加，钢材的强度反而降落。
跟着含碳量的添加，钢材的焊接功能变差（含碳量大于0.3%的钢材，可焊性显著降落），冷脆性和时效敏锐性增大，耐大气锈蚀性降落。
N（氮）
N对钢材功能的影响与碳、磷如同，跟着氮含量的添加，能够使钢材的强度显著升高，塑性非常是韧性也显著消沉，可焊性变差，冷脆性加重；同时添加时效偏向及冷脆性和热脆性，毁坏钢的焊接功能及冷弯功能。于是，理当只管减小和束缚钢中的含氮量。普遍章程氮含量应不高于0.%。
氮在铝、铌、钒等元素的合营下能够增加其不利影响，改正钢材功能，可做为低合金钢的合金元素利用。有些商标的不锈钢，合适添加N的含量，能够增加Cr的利用量，能够灵验消沉成本。
O（氧）
O在钢中是无益元素。它是在炼钢流程中果然投入钢中的，只管在炼钢末期要插足锰、硅、铁和铝实行脱氧，但不成能除尽。钢水凝聚期间，溶液中氧和碳反响会生成一氧化碳，能够造成气泡。氧在钢中首要以FeO、MnO、SiO2、Al2O3等羼杂样子存在，使钢的强度、塑性消沉。特为是对劳累强度、攻击韧性等有严峻影响。
氧会使硅钢中铁损增大，磁导率及磁感强度削弱，磁时效效用加重。
Mg（镁）
镁能使钢中羼杂物数目增加、尺寸减小、散布匀称、形态改正等。微量镁能改正轴承钢的碳化物尺寸及散布，含镁轴承钢的碳化物颗粒细微匀称。当镁含量为0.%～0.%,其抗拉强度和屈从强度添加5%以上，塑性根底维持牢固。
Al（铝）
铝做为脱氧剂或合金化元素插足钢中，铝脱氧能耐比硅、锰强不少。铝在钢中的首要效用是细化晶粒、牢固钢中的氮，从而显著升高钢的攻击韧性，消沉冷脆偏向和时效偏向性。如D级碳素组织钢请求钢中酸溶铝含量不小于0.%，深冲压用冷轧薄钢板08AL请求钢中酸溶铝含量为0.%―0.%。
铝还可升高钢的抗侵蚀功能，非常是与钼、铜、硅、铬等元素合营使历时，成效更好。
铬钼钢和铬钢中含Al可添加其耐磨性。高碳器械钢中Al的存在能够使造成淬火脆性。铝的瑕玷是影响钢的热加工功能、焊接功能和切削加工功能。
Si（硅）
Si是炼钢流程中紧要的复原剂和脱氧剂：关于碳钢中的不少材质来讲，都含有0.5%下列的Si，这些Si普遍是由于炼钢流程中做为复原剂和脱氧剂而带入的。
硅能溶于铁素体和奥氏体中升高钢的硬度和强度，其效用仅次于磷，较锰、镍、铬、钨、钼、钒等元素强。但含硅量超出3%时，将显著消沉钢的塑性和韧性。硅能升高钢的弹性极限、屈从强度和屈从比（σs/σb），以及劳累强度和劳累比（σ-1/σb）等。这是硅或硅锰钢可做为弹簧钢种的出处。
硅能消沉钢的密度、热导率和电导率。能增进铁素体晶粒粗化，消沉矫顽力。有减小晶体的各向异性偏向，使磁化轻易，磁阻减小，可用来临盆电工用钢，以是硅钢片的磁停滞花费较低。硅能升高铁素体的导磁率，使钢片在较弱磁场下有较高的磁感强度。但在强磁场下硅消沉钢的磁感强度。硅因有强的脱氧力，从而增加了铁的磁时效效用。
含硅的钢在氧化氛围中加热时，表面将造成一层SiO2薄膜，从而升高钢在高温时的抗氧化性。
硅能增进铸钢中的柱状晶生长，消沉塑性。硅钢若加热时冷却较快，由于热导率低，钢的内部和外部温差较大，于是断裂。
硅能消沉钢的焊接功能。由于与氧的联合能耐硅比铁强，在焊接时轻易生成低熔点的硅酸盐，添加熔渣和消融金属的固定性，引发喷溅景象，影响焊接品质。硅是优异的脱氧剂。用铝脱氧时酌情加必然量的硅，能显著升高率的脱氧性。硅在钢中原本就有必然的剩余，这是由于炼铁炼钢时做为材料带入的。在沸腾钢中，硅束缚在0.07%，居心插足时，则在炼钢时插足硅铁合金。
P（磷）
P是由矿石带入钢中的，普遍说磷也是无益元素。磷虽能使钢材的强度、硬度增高，但引发塑性、攻击韧性显著消沉。非常是在低温时，它使钢材显著变脆，这类景象称"冷脆"。冷脆使钢材的冷加工及焊接性变坏，含磷愈高，冷脆性愈大，故钢中对含磷量管束较严。高等优良钢：P＜0.%；优良钢：P＜0.04%；普遍钢：P＜0.%。
P的固溶加强及冷做强硬效用很好，与铜毗连利用，升高下合金高强度钢的耐大气侵蚀功能，但消沉其冷冲压功能，与硫、锰毗连利用，改正切削性，添加回火脆性及冷脆敏锐性。
磷可升高比电阻，且由于轻易粗晶而能够使矫顽力和涡流损失消沉，于磁感而言，则在弱中磁场下磷含量高的钢磁感会升高，含P硅钢的热加工也并不难题，但由于它会使硅钢具冷脆性，含量≯0.15%（如冷轧机电用硅钢含P=0.07～0.10%）。
磷是加强铁素体效用最强的元素。（P对硅钢再结晶温度和晶粒长大的影响将超出平等硅含量效用的4～5倍。）
S（硫）
硫泉源于炼钢的矿石与燃料焦炭。它是钢中的一种无益元素。硫以硫化铁(FeS)的形态存在于钢中，FeS和Fe造成低熔点(℃)化合物。而钢材的热加工温度普遍在～℃以上，以是当钢材热加工时，由于FeS化合物的过早消融而致使工件开裂，这类景象称为“热脆”。消沉钢的拉长性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接功能也不利，消沉耐侵蚀性。高等优良钢：S＜0.02%～0.03%；优良钢：S＜0.03%～0.%；普遍钢：S＜0.%～0.7%下列。
由于其切屑发脆而可取得非常光芒的表面，以是可用于制请求负荷不大而具高表面光洁度的钢制件（名为快削钢），（如Cr14）居心加进小批的硫（=0.2～0.4%）。某些高速钢器械钢实行硫化表面。
K/Na（钾/钠）
钾/钠可做为改观剂使白口铁中碳化物团球化，使白口铁（以及莱氏体钢）)在维持原有硬度的前提下,韧性升高二倍以上；使球墨铸铁的布局细化、蠕铁的处置流程平静化；是猛烈的增进奥氏体化的元素，譬喻，它能够使奥氏体锰钢的锰/碳比从10:1~13:1降至4:1~5:1。
Ca（钙）
钢中加钙能细化晶粒，部份脱硫，并改观非金属羼杂物的成份、数目和形态。与钢中加稀土的效用基真如同。
改正钢的耐蚀性、耐磨性、耐高温顺低温功能；升高了钢的攻击韧性、劳累强度、塑性和焊接功能；添加了钢的冷镦性、防震性、硬度和来往长远强度。
铸钢中加钙使钢水固定性大为升高；铸件表面光洁度取得改正,铸件中布局的各向异性得以消除；其锻造功能、抗热裂功能、呆板功能和切削加工功能均有不同程度的添加。
钢中加钙能改正抗氢致裂纹功能和抗层状扯破功能，可拉长摆设、器械的利用
寿命。钙插足母合金中可用做脱氧剂和产生剂，并起微合金化效用。
Ti（钛）
钛和氮、氧、碳都有极强的亲和力，与硫的亲和力比铁强，是一种优异的脱氧去气剂和牢固氮和碳的灵验元素。钛即使是强碳化物造成元素，但不和其余元素毗连造成复合化合物。碳化钛结协力强，平静，不易分解，在钢中惟有加热到℃以上才具迟钝地溶入固溶体中。
在未溶入以前，碳化钛微粒有禁止晶粒长大的效用。由于钛和碳之间的亲和力弘远于铬和碳之间的亲和力，在不锈钢中罕用钛来牢固此中的碳以消除铬在晶界处的贫化，从而消除或增加钢的晶间侵蚀。
钛也是强铁氧体造成元素之一，猛烈的升高了钢的A1和A3温度。钛在普遍低合金钢中能升高塑性和韧性。由于钛牢固了氮和硫并造成碳化钛，升高了钢的强度。经正火使晶粒细化，析出造成碳化物能够使钢的塑性和攻击韧性取得显著改正，含钛的合金组织钢，有优异的力学功能和工艺功能，首要瑕玷是淬透性稍差。
在高铬不锈钢中时常需插足约5倍碳含量的钛，不光能升高钢的抗蚀性（主借使抗晶间侵蚀）和韧性；还能布局钢在高温时的晶粒长大偏向和改正钢的焊接功能。
V（钒）
钒和碳、氨、氧有极强的亲和力，与之造成响应的平静化合物。钒在钢中首要以碳化物的样子存在。其首要效用是细化钢的布局和晶粒，消沉钢的强度和韧性。当在高温溶入固溶体时，添加淬透性；反之，如以碳化物样子存在时，消沉淬透性。钒添加淬火钢的回火平静性，并造成二次强硬效应。钢中的含钒量，除高速器械钢外，普遍均不大于0.5%。
钒在普遍低碳合金钢中能细化晶粒，升高正火后的强度和屈从等到低温个性，改正钢的焊接功能。
钒在合金组织钢中由于在普遍热处置前提下会消沉淬透性，故在组织钢中常和锰、铬、钼以及钨等元素毗连利用。钒在调质钢中主借使升高钢的强度和屈从比，细化晶粒，捡的过热敏锐性。在渗碳钢中因能细化晶粒，能够使钢在渗碳后直接淬火，不需二次淬火。
钒在弹簧钢和轴承钢中能升高强度和屈从比，非常是升高比例极限和弹性极限，消沉热处置时脱碳敏锐性，从而升高了表面品质。五铬含钒的轴承钢，碳化弥漫度高，利用功能优异。
钒在器械钢中细化晶粒，消沉过热敏锐性，添加回火平静性和耐磨性，从而拉长了器械的利用寿命。
Cr（铬）
铬能添加钢的淬透性并有二次强硬的效用，可升高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆。含量超出12%时，使钢有优异的高温抗氧化性和耐氧化性侵蚀的效用，还添加钢的热强性。铬为不锈钢耐酸钢及耐热钢的首要合金元素。
铬能升高碳素钢轧制形态的强度和硬度，消沉伸长率和断面萎缩率。当铬含量超出15%时，强度和硬度将降落，伸长率和断面萎缩率则响应地有所升高。含铬钢的零件经研磨轻易取得较高的表面加工品质。
铬在调质组织中的首要效用是升高淬透性，使钢经淬火回火后具备较好的综协力学功能，在渗碳钢中还能够造成含铬的碳化物，从而升高材料表面的耐磨性。
含铬的弹簧钢在热处置时不易脱碳。铬能升高器械钢的耐磨性、硬度和红硬性，有优异的回火平静性。在电热合金中，铬能升高合金的抗氧化性、电阻和强度。
Mn（锰）
Mn能升高钢材强度：由于Mn价钱相对低廉，且能与Fe无尽固溶，在升高钢材强度的同时，对塑性的影响相对较小。于是，锰被宽泛用于钢中的加强元素。能够说，根底上统统碳钢中，都含有Mn。咱们罕见的冲压软钢，双相钢(DP钢)，相变启蒙塑性钢(TR钢)，马氏体钢(MS钢)，都含有锰元素。普遍，软钢中的Mn含量不会超出0.5%；高强钢中的Mn含量会跟着强度级其它抬高而抬高，譬喻马氏体钢，锰含量可高达3%。
Mn升高钢的淬透性，改正钢的热加工功能：较量模范的例子是40Mn和40号钢。
Mn能消除S（硫）的影响：Mn在钢铁锻炼中可与S造成高熔点的MnS，从而消弱和消除S的不良影响。
不过，Mn的含量也是一把双刃剑。Mn含量并不是越高越好。锰含量的增高，会消沉钢的塑性以及焊接功能。
Co（钴）
钴多用于非常的钢和合金中，含钴的高速钢有高的高温硬度，与钼同时插足马氏体时效钢中能够取得超高硬度和优异综协力学功能。其余，钴在热强钢和磁性材估中也是紧要的合金元素。
钴消沉钢的淬透性，于是，独自插足碳素钢中会消沉调质后的综协力学功能。钴能加强铁素体，插足碳素钢中，在退火或正火形态下能升高钢的硬度、屈从点和抗拉强度，对伸长率和断面萎缩率有不利的影响，攻击韧性也跟着钴含量的添加而消沉。由于钴具备抗氧化功能，在耐热钢和耐热合金中取得运用。钴基合金燃气涡轮中更显示了它特有的效用。
Ni（镍）
镍的无益效用是：高的强度、高的韧性和优异的淬透性、高电阻、高的耐侵蚀性。
一方面既猛烈升高钢的强度，另方面又一直使铁的韧性维持极高的程度。其变脆温度则极低。（当镍＜0.3%时，其变脆温度即达‐℃下列，当Ni量增高时，约4～5%，其变脆温度竞可降至‐℃。以是能同时升高淬火组织钢的强度和塑性。含Ni=3.5%，无Cr钢可空淬，含Ni=8%的Cr钢在很小冷速下也可变化成M体。
Ni的晶格常数与γ‐铁相近，以是可成连气儿固溶体。这就无益于升高钢的淬硬性，Ni可消沉临界点并添加奥氏体的平静性，以是其淬火温度可消沉，淬透性好。普遍大断面的沉稳件都用加Ni钢。当它同Cr、W或Cr、Mo联合的时辰，淬透性尤可增高。镍钼钢还具备很高的劳累极限。（Ni钢有优异的耐热劳累性，劳动在冷热屡次。σ、αk高）
在不锈钢顶用Ni，是为了使钢具备匀称的A体布局，以改正耐蚀性。有Ni钢普遍不易过热，以是它可禁止高温时晶粒的拉长，仍可维持细晶粒布局。
Cu（铜）
铜在钢中的凸起效用是改正普遍低合金钢的抗大气侵蚀功能，非常是和磷合营使历时，插足铜还能升高钢的强度和屈从比，而对焊接功能没有不利的影响。含铜0.20%～0.50%的钢轨钢（U-Cu），除耐磨外其耐侵蚀寿命为普遍碳素钢轨的2-5倍。
铜含量超出0.75%时，经固溶处置和时效后，可造成时效加强效用。含量低时，其效用与镍如同，但较弱。含量较高时，对热变形加工不利，在热变形加工时致使铜脆景象。2%～3%铜在奥氏体不锈钢中能够对硫酸、磷酸及盐酸等抗侵蚀功能及对应力侵蚀的平静性。
Ga（镓）
镓在钢中是紧闭γ区的元素。微量镓易固溶于铁素体中，造成代位式固溶体。它不是碳化物造成元素，同时也不造成氧化物、氮化物、硫化物。在γ+a两相区时，微量镓易于从奥氏体向铁素体散布，它在铁素体中浓度高。微量镓对钢的力学功能的影响主借使固溶加强。镓对钢的耐侵蚀性有很小的改正效用。
As（砷）
矿石中的砷在烧结流程中只可撤除一部份,也能够用氯化焙烧办法去除，砷在高炉锻炼流程中整个复原投入生铁中，钢中含砷大于0.1%以上时，使钢添加脆性并使焊接功能变坏。应管束矿石中砷含量，请求矿石中含砷量不该超出0.07%。
砷有升高下碳圆钢屈从点σs、抗拉强度σb和消沉蔓延率δ5的偏向，消沉普碳圆钢常温攻击韧性Akv的效用较显然。
Se（硒）
硒能够改正碳素钢、不锈钢和铜的切削加工功能，零件表面光洁。
高磁感取向硅钢中常以MnSe2做统制剂，MnSe2无益羼杂要比MnS无益羼杂对初度再结晶晶粒长大的统制效用更强、更无益于增进二次再结晶晶粒择优长大，从而可取得高取向（）[]织构。
Zr（锆）
锆是强碳化物造成元素，它在钢中的效用与铌、钽、钒如同。插足小批锆有脱气、净化和细化晶粒效用，无益于钢的低温功能，改正冲压功能，它罕用于缔造燃气带动机和弹道导弹组织利用的超高强度钢和镍基高温合金中。
Nb（铌）
铌常和钽共生，它们在钢中的效用相近。铌和钽部份溶入固溶体，起固溶加强效用。溶入奥氏体时显著升高钢的淬透性。但以碳化物和氧化物微粒样子存在时，细化晶粒并消沉钢的淬透性。它能添加钢的回火平静性，有二次强硬效用。微量铌能够在不影响钢的塑性或韧性的情景下升高钢的强度。由于有细化晶粒的效用，能升高钢的攻击韧性并消沉其脆性变化温度。当含量大于碳的8倍时，险些能够牢固钢中统统的碳，使钢具备优异的抗氢功能。在奥氏体钢中能够避免氧化介质对钢的晶间侵蚀。由于牢固碳和沉没强硬效用，能升高热强钢的高温功能，如蠕变强度等。
铌在修筑用普遍低合金钢中能升高屈从强度和攻击韧性，消沉脆性变化温度无益焊接功能。在渗碳及调质合金组织钢中在添加淬透性的同时。升高钢的韧性和低温功能。能消沉低碳马氏体耐热不锈钢的空气强硬性，避免强硬回火脆性，升高蠕变强度。
Mo（钼）
钼在钢中能升高淬透性和热强性，避免回火脆性，添加剩磁和矫顽力以及在某些介质中的抗蚀性。
在调质钢中，钼能使较大断面的零件淬深、淬透，升高钢的抗回火性或回火平静性，使零件能够在较高温度下回火，从而更灵验地消除（或消沉）剩余应力，升高塑性。
在渗碳钢中钼除了具备上述效用外，还能在渗碳层中消沉碳化物在晶界上造成连气儿网状的偏向，增加渗碳层中残留的奥氏体，相对地添加了表面层的耐磨性。
在锻模钢中，钼还能维持钢有较量平静的硬度，添加对变形。开裂和磨损等的抗力。
在不锈耐酸钢中，钼能进一步升高对有机酸（如蚁酸、醋酸、草酸等）以及过氧化氢、硫酸、亚硫酸、硫酸盐、酸性染料、漂白粉液等的抗蚀性。非常是由于钼的插足，避免了氯离子的存在所造成的点侵蚀偏向。含1%左右钼的W12Cr4V4Mo高速钢具备耐磨性、回火硬度和红硬性等。
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