钢铁中的元素（除铁外）可简单分为两大类：五大元素和稀少元素。五大元素即指碳、硅、
锰、硫、磷；稀少元素主要指氮、氢、氧等气体元素和合金元素。当然所有元素都可能影响
钢料的生产、制造及其性质，元素间也可能彼此影响。另外，某元素对某一钢种有益，但在
另外一种钢种中就可能有害。下面简要介绍下五大元素对钢性能的影响：

1、碳 碳是影响钢的组织和性能的主要元素。在钢中碳主要以渗碳体的形式存在。当钢的含
碳量

≤1.0％时，随着含碳量的增加，钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性不断下降。这是因

为在以铁素体（

ferrite）为基体的钢中，层片状渗碳体起着强化作用，钢中珠光体(pearlite)

含量愈多，则强度和硬度愈高（张万昌，

2000）。炼钢厂所生产的极低碳钢(IF 钢，Interstitial Free

钢

)，是在炼钢过程中加入铌和钛元素以制约碳元素的形成，这种极低碳钢超深冲性良好，

主要用于汽车工业。在冷轧厂中最常见的卷板低碳钢为碳含量

0.08％的 SAE1008 钢种，作

为各大产业产品用钢的原料。但是，当钢中含碳量

>1.0％以后、钢中出现网状渗碳体，这时

钢的硬度虽随着含碳量的增加而不断提高，却导致钢的强度下降。钢中含碳量愈多，渗碳体
网愈严重，网的厚度也越大。所以高碳钢的性能硬而脆，仅作工具用。

2、硅 硅是在钢冶炼生产过程中由原料（铁矿石、废钢铁、脱氧剂等）所带入的(王章忠，
2001)，硅溶于α－Fe 中形成固溶体，提高钢的强度和硬度。所以，硅是钢中的有益元素，
在钢中硅的含量

<0.5％（张万昌，2000）。但是在一般具有无氧化炉（NOF）的连续退火线

的热浸镀锌厂中，所使用的低碳钢

(冷轧板)，其硅成分一般为 0.03％max,最好不得超过 0.04

％，否则钢带进入

460℃左右的锌槽之后，无法取得良好的着锌状态。

3、锰 锰是在钢冶炼生产过程中由原料（铁矿石、废钢铁、脱氧剂等）所带入的，锰溶于α

－

Fe 和渗碳体中使钢的强度和硬度提高，此外锰和硫化合成 MnS，可以减轻硫对钢的危害，

所以锰也是钢中的有益元素（张万昌，

2000）。在钢中锰的含量<0.8%。但是在一般具有无

氧化炉（

NOF）的连续退火线的热浸镀锌厂中，所使用的商业级低碳钢(冷轧板)，其锰成分

最好不得超过

0.35％。但是，高强度低碳钢（如 JIS G3101 SS400），其锰成分最好不得超过

1.0％。

4、硫 硫是在炼钢时由矿石和燃料带到钢中的，在钢中硫常以 FeS 形式存在，FeS 与铁形成

低熔点共晶（熔点

985ºC），当钢材在轧制或锻造时（加热温度为 800－1250ºC）,沿着晶界

分布的低熔点共晶已呈熔融状态，消弱了晶粒之间的连接，会造成钢材开裂。这种现象叫热
脆性。它是钢中的有害元素（张万昌，

2000）。高炉厂的炼铁、炼钢过程中，在鱼雷车中遵

循

“高温脱硫、低温脱磷”的原则进行脱硫，使钢中含硫量不超过 0.05％。但是在一般具有无

氧化炉（

NOF）的连续退火线的热浸镀锌厂中，所使用的低碳钢，其硫成分最好不得超过 0.035

％。