1. 碳

　　（1）含碳量的增加，使得碳素鋼的強度和硬度增加，而塑性、韌性和焊接性能下降。

　　（2）一般情況下，當含碳量大于0.25%時，碳鋼可焊性開始變差，故壓力管道中一般采用含碳量小于0.25%的碳鋼。含碳量的增加，其球化和石墨化的傾向增加。

　　（3）作為高溫下耐熱用的高合金鋼，含碳量應大于或等于0.04%，但此時奧氏體不銹鋼的抗晶間腐蝕性能下降。

　　2.硅

　　（1）硅固溶于鐵素體和奧氏體中可起到提高它們的硬度和強度的作用。

　　（2）含硅量若超過3%時，將顯著地降低鋼的塑性、韌性、延展性和可焊性，并易導致冷脆，中、高碳鋼回火時易產生石墨化。

　　（3）各種奧氏體不銹鋼中加入約2%的硅，可以增強它們的高溫不起皮性。在鉻、鉻鋁、鉻鎳、鉻鎢等鋼中加入硅，都將提高它們的高溫杭氧化性能。但含硅量太高時，材料的表面脫碳傾向增加。

　　（4）低含硅量對鋼的耐腐蝕性能影響小大，只有當含硅量達到一定值時，它對鋼的耐腐性能才有顯著的增強作用。含硅量為l5%~20%的的硅鑄鐵是很好的耐酸材料，對不同溫度和濃度的硫酸、硝酸都很穩定，但在鹽酸和王水的作用下穩定性很小，在氫氟酸中則不穩定。高硅鑄鐵之所以耐腐蝕，是由于當開始腐蝕時，在其表面形成致密的SiO2薄層，阻礙了酸的進一步向內侵蝕。
 

　　3.硫、氧在碳素鋼中的作用

　　硫和氧作為雜質元素常以非金屬化合物（如FeS、FeO）形式存在于碳素鋼中，形成非金屬雜質，從而導致材料性能劣化，尤其是硫的存在引起材料的熱脆。六和磷是鋼中要控制的元素，并以其含量的多少來評定碳素鋼的優劣。

　　（由于FeS可與鐵形成共晶，并沿晶界分布），Fe-FeS共晶物的熔點為985℃，當在1000~1200℃溫度下，對材料進行壓力加工時，由于它已經熔化而導致晶粒開裂，使材料呈現脆性。這種現象稱為熱脆。）

　　4.磷、砷、銻在碳素鋼中的作用

　　（1）磷、砷、銻作為雜質元素，它們對提高碳素鋼的抗拉強度有一定的作用，但同時又都增加鋼的脆性，尤其是低溫脆性。（由于磷以固溶形式存在于鐵素體中，影響鐵素體的晶格變形，使碳素鋼在常溫下呈現脆性。

　　這種現象稱為冷脆）。磷和砷有都是造成碳素鋼嚴重偏析的有害元素。磷對鋼的焊接性不利，它能增加焊裂的敏感性。

　　（2）由于低合金鋼熔點較高，磷、砷、銻等雜質元素容易在高溫下遷移聚集，從而導致低合金鋼的高溫回火脆性。（合金鋼在進行高溫回火熱處理或長期在高溫下工作時，其中的雜質元素磷、砷、銻等容易在高溫下遷移聚集。

　　由于這些元素的熔點一般比合金元素低，它將“割裂”材料基體而導致合金鋼在高溫下呈現脆性。因為合金鋼的這種脆性發生在紅熱的溫度下，故稱為紅脆。）一般情況下，低合金鋼均采用較高級的冶煉方法（如電爐冶煉），故其硫、磷元素含量較低。

　　5.鎢在碳素鋼中的作用

　　（1）鋼中含鎢量高時有二次硬化作用，有紅硬性，以及增加耐磨性。鎢對鋼的淬透性、回火穩定性、力學性能的影響均與鉬相似，但以質量計，其作用效果不如鉬顯著。鎢提高鋼在高溫下的蠕變抗力與熱強性，當與鉬復合使用時。效果更佳。

　　（2）鎢能提高鋼的抗氫作用的穩定性。鎢通常加入低碳和中碳高級優質合金結構鋼中，鎢能阻止熱處理時晶粒的長大和粗化，降低具回火脆化傾向，并顯著提高鋼的強度和韌性。