鋼的主要化學成分是含碳量小于2%的鐵碳合金，2%是一個節點，當大于這個數字的時候為鑄鐵小于就為剛。大連鋼結構所采用的鋼材主要為碳素鋼中的低碳鋼和普通低合金鋼。

碳素結構鋼由純鐵、碳及雜質元素組成，其中純鐵約占99％，碳及雜質元素約占l％。低合金結構鋼中，除上述元素外還加入少量合金元素，后者總量通常不超過3％。碳及其他元素雖然所占比重不大，但這些化學元素對鋼結構的性能有不可忽視的影響，其中不乏有益元素，也有很多有害元素，下面介紹一下這些元素。

一、有益元素

1、錳(Nn)：錳能顯著提高鋼材的強度而不過多地降低塑性和沖擊韌性。錳有脫氧作用，是弱脫氧劑。錳還能消除硫對鋼材的熱脆影響。碳素鋼中錳是有益的雜質，在低合金鋼中它是合金元素。我國碳素鋼中錳的含量在0．3％～0．8％，低合金鋼在1．0％～1．7％。但錳會使鋼材的可焊性降低，故應限制其含量。

2、硅(si)：硅有比錳更強的脫氧作用，是強脫氧劑。硅能使鋼材的粒度變細，適量控制可提高強度而不顯著影響塑性、韌性、冷彎性及可焊性。硅的含量在碳素鎮靜鋼中為0．12％一0．3％，低合金鋼中為0．2％～0．55％，過量時則會惡化可焊性及抗銹蝕性。

3、釩(V)、鈮(Nb)、鈦(Ti)：釩、鈮、鈦都能使鋼材晶粒細化。我國的低合金鋼都含有這三種元素，作為錳以外的合金元素，既可提高鋼材強度，又能保持良好的塑性、韌性。

4、鋁(燦)、鉻(cr)、鎳(Ni)：鋁是強脫氧劑，用鋁進行補充脫氧，不僅能進一步減少鋼材中的有害氧化物，而且能細化晶粒。低合金鋼的C，D及E級都規定鋁含量不低于0．015％，以保證必要的低溫韌性。鉻和鎳是提高鋼材強度的合金元素，用于Q390鋼和Q420鋼。

二、有害元素

1、硫(s)：硫屬于雜質，能生成易于熔化的硫化鐵，當熱加工及焊接使溫度達800～1 000℃時，可能出現裂紋，稱為熱脆。硫還能降低鋼的沖擊韌性，同時影響疲勞性能與抗銹蝕性能。因此，對硫的含量必須嚴加控制，一般不得超過0．045％～0．05％，有特殊要求時，更要嚴格控制。

2、磷(P)：磷既是有害元素也是能利用的合金元素。它在低溫下使鋼變脆，這種現象稱為冷脆。在高溫時也能使鋼塑性降低。其含量一般控制在0．045％以內，質量等級較高的鋼則含量更少。磷能提高鋼的強度和抗銹蝕能力。

3、氧(0)和氮(N)：氧能使鋼熱脆，其作用比硫劇烈，一般要求其含量小于0．05％。氮能使鋼冷脆，與磷作用類似，一般要求其含量小于0．08％。

三、基本元素

1、鐵(Fe)：鐵是鋼材中最基本的元素，鋼中鐵元素含量一般超過97％。對于碳素鋼而言，其鐵素體的晶粒越細，鋼的性能越好。

2、碳(C)：碳是形成鋼材強度的主要成分，是僅次于鐵的主要元素。碳的含量提高，則鋼材強度提高，但同時鋼材的塑性、韌性、冷彎性能、可焊性及抗銹蝕能力下降。按碳的含量區分，小于0．25％的為低碳鋼，大于0．25％而小于0．6％的為中碳鋼，大于0．6％的為高碳鋼。鋼結構用鋼的含碳量一般不大于0．22％，焊接結構為了有良好的可焊性，含碳量應不大于0．2％。所以，建筑鋼結構用的鋼材基本上都是低碳鋼。

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