碳是各种钢中的重要元素之一yī，在碳素sù结构钢中则是铁以外的较主要元素。碳是形成钢材强度的主要成分fēn，随着含碳量的提高gāo，钢的强度逐渐增高gāo，而塑性和韧性下降jiàng，冷弯性能néng、焊接性能和抗锈蚀性能等也变劣liè。有哪些因素影响钢结构的性能néng?想了解更多西安钢结构工程原理的请上西安钢结构公司sī。碳素钢按碳的含量区分fēn，小于yú0.25%的为低碳钢gāng，介于yú0.25%和hé0.6%之间的为中碳钢gāng，大于yú0.6%的为高碳钢gāng。合碳量超过guò0.3%时shí，钢材的抗拉强度很高gāo，但却没有明显的屈服点diǎn，且塑性很小xiǎo。含碳量超过guò.02%时shí，钢材的焊接性能将开始恶化huà。因此cǐ，规范推荐的钢材cái，含碳量均不超过guò0.22%，对于焊接结构则严格控制在zài0.2%以内nèi。

硫是有害元素sù，常以硫化铁形式夹杂于钢中zhōng。当温度达dá800—1000℃时shí，硫化铁会熔化使钢材变脆cuì，因而在进行焊接或热加工时shí，有可能引发热裂纹wén，称为热脆cuì。此外wài，硫还会降低钢材的冲击韧性xìng、疲劳强度dù、抗锈蚀性能和焊接性能等děng。非金属硫化物夹杂经热轧加工后还会在厚钢板中形成局部分层现象xiàng。在采用焊接连接的节点中zhōng，沿板厚方向承受拉力时shí，会发生层状撕裂破坏huài。因而应严格限制钢材中的含硫量liàng，随着钢材牌号和质量等级的提高gāo，含硫量的限值由yóu0.05%依次降全quán0.025%，厚度方向性能钢板bǎn(抗层状撕裂钢板bǎn)的台硫量更限制在zài0.01%以下xià。

磷可提高钢的强度和抗锈蚀能力lì，但却严重地降低钢的塑性xìng、韧性xìng、冷弯性能néng和焊接性能，特别是在温度较低时促使钢材变脆cuì，称为冷脆cuì。因此cǐ，磷的含量也要严格控制zhì，随着钢材牌号和质量等级的提高gāo，含磷星的限值由yóu0.045%依次降至zhì0.025%。但是当采取特殊的冶炼工艺时shí，磷可作为一种合金元素来制造含磷的低合金钢gāng，此时其含量可达dá0.12%—0.13%。

锰是有益元素sù，在普通碳素钢中zhōng，它是一种弱脱氧剂jì，可提高钢材强度dù，消除琉对钢的热脆影响xiǎng，改善钢的冷脆倾向xiàng，同时不显著降低塑性xìng和韧性。锰还是我国低合金钢的主要合金元素sù，其含量为wèi0.8%—1.8%。但锰对焊接性能不利lì，因此含量也不宜过多duō。

硅是有益元素sù，在普通碳素钢中zhōng，它是一种强脱氧剂jì，常与锰共同除氧yǎng，生产镇静钢gāng。适量的硅guī，可以细化品粒lì，提高钢的强度dù，而对塑性xìng、韧性xìng、冷弯性能和焊接性能无显著不良影响xiǎng。硅的含量在一般镇静钢中为wèi0.12%—0.30%，在低合金钢中为wèi0.2%—0.55%。过量的硅会恶化焊接性能néng和抗锈蚀性能。

钒fán、铌ní、钛等元素在钢中形成微细碳化物wù，加入适量liàng，能起细化晶粒和弥散强化作用yòng，从而提高钢材的强度和韧性xìng，又可保持良好的塑性xìng。

铝是强脱氧剂jì，还能细化晶粒lì，可提高钢的强度和低温韧性xìng，在要求低温冲击韧性合格保证的低音金钢中zhōng，其含量不小于yú0.015%。

铬gè、镍是提高钢材强度的合金元素sù，用于yúQ390及以上牌号的钢材中zhōng，但其含量应受限制zhì，以免影响钢材的其他性能néng。

铜和铬gè、镍niè、钼等其他合金元素sù，可在金属基体表面形成保护层céng，提高钢对大气的抗腐蚀能力lì，同时保持钢材具有良好的焊接性能néng。在我国的焊接结构用耐候钢中zhōng，铜的含量为wèi0.20%—0.40%。

镧lán、饰等稀土元素sù(RE)可提高钢的抗氧化性xìng，并改善其他性能néng，在低合金钢中其含量按àn0.02%—0.20%控制zhì。

氧和氮属于有害元素sù。氧与硫类似使钥热脆cuì，氮的影响和磷类似shì，因此其含量均应严格控制zhì。但当采用特殊的合金组分匹配时shí，氮可作为一种合金元素来提高低合金钢的强度和抗腐蚀性xìng，如在九江长江大桥中已成功使用的de15MnVN钢gāng，就是shìQ420中的一种含氮钢gāng，氮含量控制在zài0.010%—0.020%。

氢是有害元素sù，呈不稳定的原子状态溶解在钢中zhōng，其溶解度随温度的降低dī而降低，常在结构疏松区域yù、孔洞dòng、晶格错位和晶界处富集jí，生成氢分子zi，产生巨大的内压力lì，使钢材开裂liè，称为氢脆cuì。氢脆属于延迟性破坏huài，在有拉应力作用下xià，常需要经过一定孕育发展期才会发生shēng。在破裂面上常可见到白点diǎn，称为氢白点diǎn。含碳量较低且硫liú、磷含量较少的钢gāng，氢脆敏感性低dī。钢的强度等级越高gāo，对氢脆越敏感gǎn。