碳是各種鋼中的重要元素之一，在碳素結構鋼中則是鐵以外的首要元素。碳是構成鋼材強度的首要成分，跟著含碳量的進步，鋼的強度逐步增高，而塑性和耐性下降，冷彎功用、焊接功用和抗銹蝕功用等也變劣。碳素鋼按碳的含量區分，小于0.25%的為低碳鋼，介于0.25%和0.6%之間的為中碳鋼，大于0.6%的為高碳鋼。合碳量超越0.3%時，鋼材的抗拉強度很高，但卻沒有明顯的屈服點，且塑性很小。含碳量超越.02%時，鋼材的焊接功用將開端惡化。因而，規范引薦的鋼材，含碳量均不超越0.22%，對于焊接結構則嚴厲操控在0.2%以內。

硫是有害元素，常以硫化鐵方式夾雜于鋼中。當溫度達800—1000℃時，硫化鐵會熔化使鋼材變脆，因而在進行焊接或熱加工時，有可能引發熱裂紋，稱為熱脆。此外，硫還會下降鋼材的沖擊耐性、疲勞強度、抗銹蝕功用和焊接功用等。非金屬硫化物夾雜經熱軋加工后還會在厚鋼板中構成局部分層現象。在選用焊接連接的節點中，沿板厚方向承受拉力時，會產生層狀撕裂損壞。因而應嚴厲約束鋼材中的含硫量，跟著鋼材牌號和質量等級的進步，含硫量的限值由0.05%依次降全0.025%，厚度方向功用鋼板(抗層狀撕裂鋼板)的臺硫量更約束在0.01%以下。

磷可進步鋼的強度和抗銹蝕才能，但卻嚴重地下降鋼的塑性、耐性、冷彎功用和焊接功用，特別是在溫度較低時促進鋼材變脆，稱為冷脆。因而，磷的含量也要嚴厲操控，跟著鋼材牌號和質量等級的進步，含磷星的限值由0.045%依次降至0.025%。但是當采取特別的鍛煉工藝時，磷可作為一種合金元從來制作含磷的低合金鋼，此刻其含量可達0.12%—0.13%。

錳是有利元素，在一般碳素鋼中，它是一種弱脫氧劑，可進步鋼材強度，消除琉對鋼的熱脆影響，改進鋼的冷脆傾向，一起不明顯下降塑性和耐性。錳還是我國低合金鋼的首要合金元素，其含量為0.8%—1.8%。但錳對焊接功用晦氣，因而含量也不宜過多。

硅是有利元素，在一般碳素鋼中，它是一種強脫氧劑，常與錳共同除氧，出產鎮靜鋼。適量的硅，能夠細化品粒，進步鋼的強度，而對塑性、耐性、冷彎功用和焊接功用無明顯不良影響。硅的含量在一般鎮靜鋼中為0.12%—0.30%，在低合金鋼中為0.2%—0.55%。過量的硅會惡化焊接功用和抗銹蝕功用。

釩、鈮、鈦等元素在鋼中構成微細碳化物，加入適量，能起細化晶粒和彌散強化作用，然后進步鋼材的強度和耐性，又可堅持杰出的塑性。

鋁是強脫氧劑，還能細化晶粒，可進步鋼的強度和低溫耐性，在要求低溫沖擊耐性合格確保的低聲金鋼中，其含量不小于0.015%。

鉻、鎳是進步鋼材強度的合金元素，用于Q390及以上牌號的鋼材中，但其含量應受約束，以免影響鋼材的其他功用。

銅和鉻、鎳、鉬等其他合金元素，可在金屬基體表面構成維護層，進步鋼對大氣的抗腐蝕才能，一起堅持鋼材具有杰出的焊接功用。在我國的焊接結構用耐候鋼中，銅的含量為0.20%—0.40%。

鑭、飾等稀土元素(RE)可進步鋼的抗氧化性，并改進其他功用，在低合金鋼中其含量按0.02%—0.20%操控。

氧和氮歸于有害元素。氧與硫類似使鑰熱脆，氮的影響和磷類似，因而其含量均應嚴厲操控。但當選用特別的合金組分匹配時，氮可作為一種合金元從來進步低合金鋼的強度和抗腐蝕性，如在九江長江大橋中已成功使用的15MnVN鋼，便是Q420中的一種含氮鋼，氮含量操控在0.010%—0.020%。

氫是有害元素，呈極不穩定的原子狀態溶解在鋼中，其溶解度隨溫度的下降而下降，常在結構疏松區域、孔洞、晶格錯位和晶界處富集，生成氫分子，產生巨大的內壓力，使鋼材開裂，稱為氫脆。氫脆歸于推遲性損壞，在有拉應力作用下，常需要經過一定孕育開展期才會產生。在破裂面上常可見到白點，稱為氫白點。含碳量較低且硫、磷含量較少的鋼，氫脆靈敏性低。鋼的強度等級越高，對氫脆越靈敏。