各元素在高速钢中的作用
各化学元素对钢材的影响
各化学元素对钢材的影响1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
hss 钢 主要成分 -回复
hss 钢主要成分-回复
标题：HSS钢的主要成分及应用
一、引言
高速钢（High Speed Steel, HSS）是一种含有较多合金元素的高碳高铬工具钢。
它具有很高的硬度、耐磨性和红硬性，以及良好的强度和韧性，是制造各种切削刀具的重要材料。
二、HSS钢的主要成分
HSS钢的主要成分包括碳、铬、钨、钼、钒、钴等元素。
其中：
1. 碳：提高钢的硬度和耐磨性，但过高的碳含量会降低韧性和塑性。
2. 铬：提高钢的抗氧化性和耐蚀性，增加红硬性。
3. 钨：显著提高钢的红硬性和耐磨性。
4. 钼：提高钢的热强性、抗回火稳定性和红硬性。
5. 钒：提高钢的强度、硬度和耐磨性。
6. 钴：改善钢的红硬性、强度和韧性。
三、HSS钢的种类
根据其主要成分的不同，HSS钢可以分为以下几类：
1. W系高速钢：主要添加钨元素，如W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2等。
2. Mo系高速钢：主要添加钼元素，如M2、M35等。
3. Co系高速钢：主要添加钴元素，如M42等。
四、HSS钢的应用
由于其优异的性能，HSS钢被广泛应用于各种切削刀具的制造，如车刀、铣刀、钻头、铰刀、齿轮滚刀等。
此外，它还用于制造冷作模具、量规、丝锥、拉刀、板牙等。
五、结论
综上所述，HSS钢以其独特的化学成分和优良的性能，在机械加工领域发
挥着重要的作用。
然而，随着科技的发展，新型材料层出不穷，对HSS 钢提出了更高的要求。
因此，如何通过调整和优化HSS钢的成分，以满足更高的使用需求，将是未来研究的重要方向。
m3高速钢成分
m3高速钢成分
M3高速钢是一种常用的工具钢，其成分主要包括碳、硅、锰、铬、钨、钼和钒等元素。
碳是M3高速钢中最主要的元素之一，含量通常在1.0%~1.5%之间。
它能够提高钢的硬度和耐磨性，但过高的碳含量会导致钢的韧性降低。
硅和锰是M3高速钢中的重要合金元素，它们的含量分别为0.4%~0.8%和0.4%~1.0%。
硅能够提高钢的硬度和耐磨性，同时具有脱氧作用，防止钢的氧化。
锰能够提高钢的强度和韧性，并具有脱硫作用，减少钢中的硫含量。
铬是M3高速钢中的重要合金元素之一，含量通常在3.0%~5.0%之间。
它能够提高钢的硬度和耐磨性，同时具有抗腐蚀和抗氧化作用。
钨和钼也是M3高速钢中的重要合金元素，它们的含量分别为1.5%~2.5%和0.5%~1.5%。
钨能够提高钢的硬度和耐磨性，同时具有抗腐蚀和抗氧化作用。
钼能够提高钢的强度和韧性，并具有细化钢的组织结构的作用。
钒是M3高速钢中的另一种重要合金元素，含量通常在1.0%~2.0%之间。
它能够细化钢的组织结构，提高钢的硬度和耐磨性。
同时，钒还可以改善钢的切削加工性能。
此外，M3高速钢中还可能含有少量的钴、铝等元素，这些元素也可以进一步提高钢的硬度和耐磨性。
合金元素在钢中的作用
合金元素在钢中的作用合金元素是指在钢中加入的其他金属或非金属元素，它们与铁元素和碳元素相互作用，从而改变钢的性能和性质。
合金元素的添加可以提高钢的强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性等，使钢具有更优异的性能，满足不同的使用要求。
以下是合金元素在钢中的一些常见作用：1.碳（C）：是钢中最主要的合金元素之一，加入合适的碳量可以提高钢的硬度和强度。
碳元素可以通过固溶强化的方式使钢的晶粒细化，从而提高钢的强度和硬度。
但是过高的碳含量会降低钢的塑性和耐热性。
2.硅（Si）：是一种强化和脱氧元素，常用于高碳钢和合金钢中。
硅可以增加钢的强度、硬度和耐磨性，促使钢的晶粒细化。
同时，硅还可以与氧结合，形成氧化物，从而脱除钢中的氧气。
3.锰（Mn）：是一种强化元素，常用于普通碳钢和低合金钢中。
与铁和碳相结合，形成硬化相，提高钢的硬度和强度。
锰还可以提高钢的韧性和抗冲击性，减少钢的冷脆性。
4.磷（P）：是一种脆化元素，过量磷会降低钢的塑性和韧性。
但适量的磷可以起到强化钢的作用，提高钢的硬度和强度。
5.硫（S）：是一种脆化元素，过量的硫会降低钢的韧性。
然而，适量的硫可以改善钢的切削加工性能，提高切削刃的寿命。
6.铬（Cr）：是一种耐腐蚀元素，主要用于不锈钢和耐热钢中。
铬与钢中的铁形成铬化铁，并形成致密的氧化铬膜，从而防止氧气和水的侵蚀，提高钢的耐腐蚀性。
7.镍（Ni）：是一种耐腐蚀和耐热元素，常用于不锈钢和耐热钢中。
镍可以改善钢的塑性、韧性和韧齿性，提高钢的耐腐蚀性和耐热性。
8.钼（Mo）：是一种强化元素，用于合金钢和高速钢中。
钼可以提高钢的强度、硬度和耐磨性，同时还能提高钢的耐热性和抗腐蚀性。
9.钒（V）：是一种强化元素，广泛应用于合金钢和高速钢中。
钒可以提高钢的强度、硬度和耐磨性，同时还能提高钢的耐高温性能。
10.铌（Nb）：是一种强化和固溶强化元素，常用于低合金钢和高强度钢中。
铌可以提高钢的强度和硬度，还能改善钢的焊接性能和耐腐蚀性。
化学元素在钢材中的作用
5、降低钢的低温脆化转变温度，含Ni3.5%的 5、含镍钢中易出现带状组织和白点缺陷，应在生 钢可在-100°C时使用，含Ni9%的钢可在196° 产工艺中加以防止。 C时使用。
化学成分
对钢的显微组织及热处理的作用
1、钼在钢中可固溶于铁素体、奥氏体和碳化 物中，它是缩小奥氏体相区的元素。
对钢的力学性能的作用
化学成分
对钢的显微组织及热处理的作用
对钢的力学性能的作用
对钢的物理、化学及工艺性能的作用
在钢中的应用
1、铬与铁形成连续固溶体，缩小奥氏体相区 1、合金结构钢中主要利用铬提高淬透性， 域。铬与碳形成多种碳化物，与碳的亲和力大 1、提高钢的强度和硬度，同时加入其他合金 1、提高钢的耐磨性，经研磨，易获得较高的表面 并可在渗碳表面形成合铬碳化物以提高耐 于铁和锰而低于钨、钼等。铬与铁可形成金属 元素时，效果较显著。 光洁度。 磨性。 间化合物σ 相（FeCr）。
2、提高退火、正火和淬火温度，在亚共析钢 中提高淬通性。
2、硅含量超过3%时显著钢的塑性和韧性；硅 提高塑/脆转变温度。
2、硅含量为0.5%-2.8%的SiMn或SiMnB钢 2、硅钢片的涡流损耗量显著低于纯铁，矫顽力、 （碳含量0.5%-0.7%）广泛用于高载荷弹 磁阻和磁滞损耗较低，磁导率和磁感应强度较高 簧材料，同时加入W、V、Mo、Nb、Cr等强 。但在强磁场中，硅降低磁感应强度。 碳化物形成元素。
2、铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极 限溶解度减少。
2、显著提高钢的脆性转变温度。
2、降低钢的电导率，降低电阻温度系数。
2、弹簧钢中利用铬和其他合金元素一起提 供的综合性能。
3、减缓奥氏体的分解速度，显著提高钢的淬 透性，但亦增加钢的回火脆性倾向。
各元素在钢中的作用（粉末冶金）
各元素在钢中的作用（粉末冶金）（一）、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
（二）、C 扩大γ相区，但因渗碳体的形成，不能无限固溶。
在α铁及γ铁中的最大溶解度分别为0.02%及2.1% 随含量的增加，提高钢的硬度和强度，但降低其塑性和韧性（一）、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
（二）、N 扩大γ相区，但由于形成氮化铁而不能无限固溶；在α铁及γ铁中的最大溶解度分别约0.1%及2.8%。
不形成碳化物，氮与钢中其他合金元素形成氮化物，如TiN，VN，AlN等，有固溶强化和提高淬透性的作用，但均不太显著。
由于氮化物在晶界上析出，提高晶界高温强度，从而增加钢的蠕变强度。
在奥氏体钢中，可以取代一部分镍。
与钢中其他元素化合，有沉淀硬化作用；对钢抗腐蚀性能的影响不显著，但钢表面渗氮后，不仅增加其硬度和耐磨性能，也显著改善其抗蚀性。
在低碳钢中，残余氮会导致时效脆性。
（三）、钢中添加N的作用炼钢过程中钢液从炉气中吸收氮1、钢液中溶解的氮在凝固过程中因溶解度降低而析出，并与钢中的Si、Al、Zr等元素化合，生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物。
少量氮化物能细化钢的晶粒。
氮休物多时，会使钢的塑性和韧性降低。
2、氮属于扩大奥氏体区元素，在钢中可部分代替镍的作用，是铬锰氮不锈钢中的合金元素，，在超低碳不锈钢中，可代替碳的作用，提高钢的强度。
（一）、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo元素在钢中的作用和热处理时的影响
C、Mn、Si、S、P、Cr、Mo、元素在钢中的作用和热处理时的影响1、铬(Cr)铬能增加钢的淬透性并有二次硬化作用。
可提高高碳钢的硬度和耐磨性而不使钢变脆；含量超过12%时。
使钢有良好的高温抗氧化性和耐氧化性介质腐蚀的作用。
还增加钢的热强性，铬为不锈耐酸钢及耐热钢的主要合金元素。
铬能提高碳素钢轧制状态的强度和硬度。
降低伸长率和断面收缩率。
当铬含量超过15%时，强度和硬度将下降，伸长率和断面收缩率则相应地有所提高。
含铬钢的零件经研磨容易获得较高的表面加工质量。
铬在调质结构钢中的主要作用是提高淬透性。
使钢经淬火回火后具有较好的综合力学性能，在渗碳钢中还可以形成含铬的碳化物，从而提高材料表面的耐磨性。
含铬的弹簧钢在热处理时不易脱碳。
铬能提高工具钢的耐磨性、硬度和红硬性。
有良好的回火稳定性。
在电热合金中，铬能提高合金的抗氧化性、电阻和强度。
(1) 对钢的显做组织及热处理的作用A、铬与铁形成连续固溶体，缩小奥氏体相区城。
铬与碳形成多种碳化物，与碳的亲和力大于铁和锰而低于钨、钼等．铬与铁可形成金属间化合物σ相(FeCr)B、铬使珠光体中碳的浓度及奥氏体中碳的极限溶解度减少C、减缓奥氏体的分解速度，显著提高钢的淬透性．但亦增加钢的回火脆性倾向(2)对钢的力学性能的作用A、提高钢的强度和硬度．时加入其他合金元素时，效果较显著B、显著提高钢的脆性转变温度C、在含铬量高的Fe-Cr合金中，若有σ相析出，冲击韧性急剧下降(3)对钢的物理、化学及工艺性能的作用A、提高钢的耐磨性，经研磨，易获得较高的表面光洁度B、降低钢的电导率，降低电阻温度系数C、提高钢的矫顽力和剩余磁感．广泛用于制造永磁钢D、铬促使钢的表面形成钝化膜，当有一定含量的铭时，显著提高钢的耐腐蚀性能（特别是硝酸）。
若有铬的碳化物析出时，使钢的耐腐蚀性能下降E、提高钢的抗氧化性能F、铬钢中易形成树枝状偏析，降低钢的塑性G、由于铬使钢的热导率下降，热加工时要缓慢升温，锻、轧后要缓冷(4)在钢中的应用A、合金结构钢中主要利用铬提高淬透性，并可在渗碳表面形成含铬碳化物以提高耐磨性B、弹簧钢中利用铬和共他合金元素一起提供的综合性能C、轴承钢中主要利用铬的特殊碳化物对耐磨性的贡献及研磨后表面光沽度高的优点D、工具钢和高速钢中主要利用铬提高耐磨性的作用，并具有一定的回火稳定性和韧性E、不锈钢、耐热钢中铬常与锰、氮、镍等联合便用，当需形成奥氏体钢时，稳定铁素体的铬与稳定奥氏体的锰、镍之间须有一定比例，如Cr18Ni9等F、我国铬资源较少．应尽量节省铬的使用2、钼(Mo)钼在钢中能提高淬透性和热强性。
金属元素在钢中的作用
合金元素对钢性能影响
主要做用及影响
主要作用为细化晶粒和脱氧，在渗氮钢中能促成渗氮层，含量高时，能提高高温抗氧化性， Al 耐H2s气体的腐蚀作用，固溶强化作用大，提高耐热合金的热强性，有促使石墨化倾向
微量硼能提高钢的淬透性，但随钢中碳含量增加，淬透性的提高逐渐减弱以至完全消失，与 B 铬、镍、硅组成硬质相；耐磨损性能好。
有不明显的固溶强化及提高淬透性硬度及耐磨性，增加抗蚀性，在低碳钢中，残余氮会导致时效脆性
固溶强化作用很明显，提高钢的淬透性(溶于奥氏体时)，增加回火稳定性，有二次硬化作 用，提高钢的强度、冲击韧性，当含量高时(大于碳含量的8倍)，使钢具有良好的抗氢性能， Nb 并提高热强钢的高温性能(蠕变强度等) 提高塑性及韧性，(提高低温韧性更明显)，改善耐蚀性能，与铬、钼联合使用，提高热强 Ni 性，是热强钢及不锈耐酸钢的主要合金元素之一
Cr 要合金元素，但含量高时易产生脆性 含量低时，作用和镍相似，含量较高时，对热变形加工不利，如超过O．30%时，在热变形 加工时导致高温铜脆现象，含量高于O．75%时，经固溶处理和时效后可产生时效强化作用 。在低碳合金钢中，特别是与磷同时存在，可提高钢的抗大气腐蚀性，2%一3%的铜在不锈
Cu 钢中可提高对硫酸、磷酸及盐酸等的抗腐蚀性及对应力腐蚀的稳定性
S 改善切削性。产生热脆现象，恶化钢的质量，硫含量高，对焊接性产生不好影响 常用的脱氧剂，有固熔强化作用，提高电阻率，降低磁滞损耗，改善磁导率，提高淬透性， 抗回火性，对改善综合力学性能有利，提高弹性极限，增加自然条件下的耐蚀性。含量较高
Si 时，降低焊接性，且易导致冷脆。中碳钢和高碳钢易于在回火时产生石墨化
质地十分坚硬，硬度可以达到6—6．5。它的熔点高达2996℃，仅次于钨和铼，位居第三.钽还是提炼超强钢、耐蚀钢和耐 热钢合金的重要元素，可以提供发展火箭、宇宙飞船、喷气飞机等空间技术必需的特殊材料。用钽和钨制成的无磁性合金 广泛适用于电气工业，特别是钽和碳组成的碳化钽，具有极大的硬度，即使是高温条件下和金钢石也不相上下。用它做成
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高速工具钢主要用于制造高效率的切削刀具。
由于其具有红硬性高、耐磨性好、强度高等特性，也用于制造性能要求高的模具、轧辊、高温轴承和高温弹簧等。
高速工具钢经热处理后的使用硬度可达HRC63以上，在600℃左右的工作温度下仍能保持高的硬度，而且其韧性、耐磨性和耐热性均较好。
退火状态的高速工具钢的主要合金元素有多、钼、铬、钒，还有一些高速工具钢中加入了钴、铝等元素。
这类钢属于高碳高合金莱氏体钢，其主要的组织特征之一是含有大量的碳化物。
铸态高速工具钢中的碳化物是共晶碳化物，经热压力加工后破碎成颗粒状分布在钢中，称为一次碳化物；从奥氏体和马氏体基体中析出的碳化物称为二次碳化物。
这些碳化物对高速工具钢的性能影响很大，特别是二次碳化物，其对钢的奥氏本晶粒度和二次硬化等性能有很大影响。
碳化物的数量、类型与钢的化学成分有关，而碳化物的颗粒度和分布则与钢的变形量有关。
钨、钼是高速工具钢的主要合金元素，对钢的二次硬化和其他性能起重要作用。
铬对钢的淬透性、抗氧化性和耐磨性起重要作用，对二次硬化也有一定的作用。
钒对钢的二次硬化和耐磨性起重要作用，但降低可磨削性能。
高速工个钢的淬火温度很高，接近熔点，其目的是使合金碳化物更多的溶入基体中，使钢具有更好的二次硬化能力。
高速工具钢淬火后硬度升高，此为第一次硬化，但淬火温度越高，则回火后的强度和韧性越低。
淬火后在350℃以下低温回火硬度下降在350℃以上温度回火硬度逐渐提高，至520~580℃范围内回火（化学成分不同，回火温度不同）出现第二次硬度高峰，并超过淬火硬度，此为二次硬化。
这是高速工具钢的重要特性。
高速工个钢除了具有高的硬度、耐磨性、红硬性等使用性能外，还具有一定的热塑性、可磨削性等工艺性能。
多系高速工具钢主要合金元素是钨，不含钼或含少量钼。
其主要特性是过热敏感性小，脱碳敏感性小、热处理和热加工温度范围较宽，但碳化物颗粒粗大，分布均匀性差，影响钢的韧性和塑性。
钨钼系高速工具钢的主要合金元素是钨和钼。
其主要特性是碳化物的颗粒度和分布均优于钨系高速工具钢，脱碳敏感性和过热敏感性低于钼系高速工具钢，使用性能和工艺性能均较好。
钼系高速工具钢的主要合金元素是钼，不含钨或含少量钨。
其主要特性是碳化物颗粒细，分布均匀、韧性好，但脱碳敏感性和过热敏感性大、热加工和热处理范围窄。
含钻高速工具钢是在通用高速工具钢的基础上加入一定量的钴，可显著提高钢的硬度、耐磨性和韧性。
粉末高速工具钢是用粉末冶金方法产生的。
首先用雾化法制取低氧高速工具钢预合金粉末，然后用冷、热静压机将粉末压实成全致密的钢坯，再经锻、轧成材。
粉末高速工具钢的碳化物细小、分布均匀，韧性、可磨削性和尺寸稳定性等均很好，可生产用铸锭法个可能产生更高合金元素含量的超硬高速工具钢。
粉末高速工具钢可分为3类，第一类是含钴高速工具钢，其特点是具有接近硬质合金的硬度，而且还具有良好的可锻性、可加工性、可磨性和强韧性。
第二类是无钴高钨、钼、钒超硬高速工具钢。
第三类是超级耐磨高速工具钢。
其硬度不太高，但耐磨性极好，主要用于要求高耐磨并承受冲击负荷的工作条件。
Mn1、在低含量范围内，对钢具有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性3、稍稍改善钢的低温韧性4、在高含量范围内，作为主要的奥氏体化元素Si1、强化铁素体，提高钢的强度和硬度2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性3、提高钢的氧化性腐蚀介质中的耐蚀性，提高钢的耐热性4、磁钢中的主要合金元素（含量在0.40%范围内时，改善热裂倾向，含量高时，易形成柱状晶，增加热裂倾向。
）Cr1、在低合金范围内，对钢具有很大的强化作用，提高强度、硬度和耐磨性2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性3、提高钢的耐热性4、在高合金范围内，使钢具有对强氧化性酸类等腐蚀介质的耐腐蚀能力Mo1、强化铁素体，提高钢的强度和硬度2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性3、提高钢的耐热性和高温强度Ni1、提高钢的强度，而不降低其塑性，改善钢的低温韧性2、降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性3、扩大奥氏体区，是奥氏体化的有效元素4、本身具有一定耐蚀性，对一些还原性酸类有良好的耐蚀能力Al1、炼钢中起良好的脱氧作用2、细化钢的晶粒，提高钢的强度3、提高钢的抗氧化性能，提高不锈钢对强氧化性酸类的耐蚀能力RE1、炼钢中起脱硫、去气、净化钢液作用2、细化钢的晶粒，改善铸态组织S:1、硫在钢中以FeS-Fe共晶体存在于钢的晶粒周界，降低钢的力学性能，优制钢含硫量一般应限制在0.04%以下。
2、在机械制造中，有时为了改善某些钢的切削加工性能，人为将含硫量提高，以形成硫化物，起中断基体连续性的作用。
3、硫含量的提高，增加铸件热裂倾向。
H:炼钢过程中钢液从炉气中吸收氢钢液中氢的溶解度随温度升高而提高，在缓慢凝固条件下，氢以针孔形态析出。
快速凝固时，析出氢在铁的晶格内造成高应力状态，导致脆性。
N:炼钢过程中钢液从炉气中吸收氮1、钢液中溶解的氮在凝固过程中因溶解度降低而析出，并与钢中的Si、Al、Zr等元素化合，生成SiN、AlN 、ZrN等氮化物。
少量氮化物能细化钢的晶粒。
氮休物多时，会使钢的塑性和韧性降低。
2、氮属于扩大奥氏体区元素，在钢中可部分代替镍的作用，是铬锰氮不锈钢中的合金元素，，在超低碳不锈钢中，可代替碳的作用，提高钢的强度。
O:1、钢液中溶解的FeO 在凝固前温度降低过程中与钢液中的碳起反应，生成一氧化碳气泡，在铸件中造成气孔。
2、钢液凝固过程中，FeO因溶解度下降而析出在钢的晶粒周界处，降低钢的性能。
1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
7、镍(Ni)：镍能提高钢的强度，而又保持良好的塑性和韧性。
镍对酸碱有较高的耐腐蚀能力，在高温下有防锈和耐热能力。
但由于镍是较稀缺的资源，故应尽量采用其他合金元素代用镍铬钢。
8、钼(Mo)：钼能使钢的晶粒细化，提高淬透性和热强性能，在高温时保持足够的强度和抗蠕变能力(长期在高温下受到应力，发生变形，称蠕变)。
结构钢中加入钼，能提高机械性能。
还可以抑制合金钢由于火而引起的脆性。
在工具钢中可提高红性。
9、钛(Ti)：钛是钢中强脱氧剂。
它能使钢的内部组织致密，细化晶粒力；降低时效敏感性和冷脆性。
改善焊接性能。
在铬18镍9奥氏体不锈钢中加入适当的钛，可避免晶间腐蚀。
10、钒(V)：钒是钢的优良脱氧剂。
钢中加0.5%的钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。
钒与碳形成的碳化物，在高温高压下可提高抗氢腐蚀能力。
11、钨(W)：钨熔点高，比重大，是贵生的合金元素。
钨与碳形成碳化钨有很高的硬度和耐磨性。
在工具钢加钨，可显著提高红硬性和热强性，作切削工具及锻模具用。
12、铌(Nb)：铌能细化晶粒和降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高强度，但塑性和韧性有所下降。
在普通低合金钢中加铌，可提高抗大气腐蚀及高温下抗氢、氮、氨腐蚀能力。
铌可改善焊接性能。
在奥氏体不锈钢中加铌，可防止晶间腐蚀现象。
13、钴(Co)：钴是稀有的贵重金属，多用于特殊钢和合金中，如热强钢和磁性材料。
14、铜(Cu)：武钢用大冶矿石所炼的钢，往往含有铜。
铜能提高强度和韧性，特别是大气腐蚀性能。
缺点是在热加工时容易产生热脆，铜含量超过0.5%塑性显著降低。
当铜含量小于0.50%对焊接性无影响。
15、铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。
钢中加入少量的铝，可细化晶粒，提高冲击韧性，如作深冲薄板的08Al钢。
铝还具有抗氧化性和抗腐蚀性能，铝与铬、硅合用，可显著提高钢的高温不起皮性能和耐高温腐蚀的能力。
铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
16、硼(B)：钢中加入微量的硼就可改善钢的致密性和热轧性能，提高强度。
17、氮(N):氮能提高钢的强度，低温韧性和焊接性，增加时效敏感性。
18、稀土(Xt)：稀土元素是指元素周期表中原子序数为57-71的15个镧系元素。
这些元素都是金属，但他们的氧化物很象“土”，所以习惯上称稀土。
钢中加入稀土，可以改变钢中夹杂物的组成、形态、分布和性质，从而改善了钢的各种性能，如韧性、焊接性，冷加工性能。
在犁铧钢中加入稀土，可提高耐磨性。