Углерод (С): Содержание углерода в стали увеличивается, повышается предел текучести, предел прочности и твердость, но снижаются пластичность и ударные свойства. Когда содержание углерода превышает 0,23%, сварочные характеристики стали ухудшаются, поэтому при ее использовании для сварки содержание углерода в низколегированной конструкционной стали обычно не превышает 0,20%. Высокое содержание углерода также снижает стойкость стали к атмосферной коррозии, а высокоуглеродистая сталь на открытом складе легко ржавеет; кроме того, углерод может повысить хладноломкость и чувствительность стали к старению.
Кремний (Si): Кремний добавляется в качестве восстановителя и раскислителя в процессе выплавки стали, поэтому раскисленная сталь содержит 0,15-0,30% кремния. Кремний может значительно улучшить предел упругости, предел текучести и предел прочности стали, поэтому он широко используется в качестве эластичной стали. Увеличение количества кремния снизит сварочные характеристики стали.
Марганец (Mn). В процессе производства стали марганец является хорошим раскислителем и десульфуратором. Обычно сталь содержит 0,30-0,50% марганца. Марганец может повысить прочность и твердость стали, повысить прокаливаемость стали, улучшить ее горячую обрабатываемость и снизить сварочные характеристики стали.
Фосфор (Р): Как правило, фосфор является вредным элементом стали, который увеличивает хладноломкость стали, ухудшает характеристики сварки, снижает пластичность и ухудшает характеристики холодного изгиба. Поэтому содержание фосфора в стали обычно должно быть менее 0,045%, а требования к высококачественной стали ниже.
Сера (S): Сера также является вредным элементом при нормальных обстоятельствах. Делает сталь горячеломкой, снижает пластичность и вязкость стали, а также вызывает трещины при ковке и прокатке. Сера также вредна для сварки, снижая коррозионную стойкость. Следовательно, содержание серы обычно должно быть менее 0,045%, а требования к высококачественной стали ниже. Добавление в сталь 0,08-0,20% серы может улучшить обрабатываемость, и ее обычно называют автоматной сталью.
Ванадий (V): Добавление ванадия в сталь может улучшить структуру зерен и повысить прочность и ударную вязкость.
Ниобий (Nb): Ниобий может измельчать зерна и улучшать сварочные характеристики.
Медь (Cu): Медь повышает прочность и ударную вязкость. Недостатком является то, что он склонен к горячеломкости при горячей обработке, а содержание меди в стальном ломе часто выше.
Алюминий (Al): Алюминий является широко используемым раскислителем стали. В сталь добавляется небольшое количество алюминия для измельчения зерен и улучшения ударной вязкости.