(一)化學成分的影響

　　鋼材的化學成分直接影響鋼的組織構造，從而影響鋼材的力學性能。

　　結構用鋼的基本元素是鐵(Fe)，約占99%。此外還有其他元素。

　　有益的元素有：

　　碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)等，還有合金元素，如鎳Ni、鉻Cr、銅Cu、釩v、鉬Mo、鋁Al、鈦Ti等，其總量不超過1.5%。

　　有害元素有：

　　硫(S)、磷(P)、氧(O)、氮(N)等，它在冶煉中不易除盡，其總量不超過0.95%0。

　　1.碳(C)

　　碳是除鐵以外最主要的元素，它直接影響鋼材的強度、塑性、韌性和可焊性等。碳的含量提高，鋼材的屈服強度和抗拉極限強度提高，但塑性和韌性、特別是低溫沖擊韌性下降。鋼材的可焊性、疲勞強度和冷彎性能也會下降。因此結構用鋼的含碳量不宜太高，一般不超過0.22%，在焊接結構中則低于0.2%。

　　2.錳(Mn)：弱脫氧劑，錳與鐵、碳的化合物能溶解于純鐵體、滲碳體中，起強化作用。一般含量0.3%--0.8%，含量過高(達1.6%以上)會使鋼材變脆。

　　3.硅(Si)：一般作脫氧劑加入，含量0.10%--0.30%，能使純鐵體結晶均勻，晶粒細致，它能使強度提高而塑性、韌性等不降低。含量過高(達≥1.0%時)則會使鋼材變脆。

　　4.硫(S)：有害元素，使鋼材“熱脆”。

　　硫與鐵化合為硫化鐵(FeS)，散布在純鐵體晶粒間層中，含硫量大時，鋼材的塑性、韌性、疲勞強度等降低，高溫時(800—12000C)如焊、鉚、熱加工等，硫化鐵即熔化(熔點為9850C)，造成晶界開裂，稱為“熱脆”，一般結構控制≤0.055%;焊接結構≤0.050%。

　　5.磷(P)：有害元素，使鋼材“冷脆”。

　　磷與純鐵體結成不穩定的固溶體，有增大純鐵體晶粒的害處。磷可使鋼的強度提高，但大大降低塑性和韌性，使鋼在低溫時變得很脆，即“冷脆”，一般含量≤0.050%，焊接結構≤0.045%。

　　6.氧(O)：殘留雜質，作用與硫s相似，“熱脆”。

　　7.氮(N)：殘留雜質，作用與磷P相似，“冷脆”。

　　硫、磷含量嚴重影響鋼材質量：

　　普通碳素鋼：硫S≤0.055%;磷P≤0.045%。

　　優質碳素鋼：硫S≤0.040%一0.030%;磷P≤0.040%一0.035%。

　　高級優質碳素鋼：硫S≤0.030%一0.020%;

　　磷P≤0.035%一0.030%。

　　為了改善鋼材的力學性能，可以摻入一定數量的合金元素，這種鋼稱為合金鋼。鋼材 中摻入的合金元素含量較少，稱為低合金鋼，它可提高鋼材強度，對其他性能均無不利影 響。

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