钢材性能的影响因素之化学因素（一）

钢是以铁和碳为主要成分的合金，虽然碳和其他元素所占比例甚少，但却决定钢材的性能。

碳:是各种钢中的重要元素之一。在碳素结构钢中，则是铁以外的最主要元素。碳是形成钢材强度的主要成分，随着含碳量的提高，钢的强度逐渐增高，而塑性和韧性下降，冷弯性能、焊接性能和抗诱蚀性能等也变劣。碳素钢按碳的含量区分，小于0.25%的为低碳钢，介于 0.25%〜0.6%的为中碳钢，大于0.6%的为高碳钢。含碳量超过0.3%时，钢材的抗拉强度很高，但却没有明显的屈服点，且塑性很小；含碳量超过0.2%时，钢材的焊接性能将开始恶化。因此，规范推荐的钢材，含碳量均不超过0.22% ,对于焊接结构钢则严格控制在0.2%以内。

硫：是有害元素，常以硫化铁形式夹杂于钢中。当温度达到800-1000摄氏度时，硫化铁会培化使钢材变脆，因而进行焊接或热加工时有可能引发热裂纹，称为热脆。此外，硫还会降低材的冲击韧性、疲劳强度、抗锈蚀性能和焊接性能等。由于非金属流化物的夹杂，经热轧加工后还会中厚钢板中形成局部分层现象，中采用焊接连接的节点中，沿板厚方向承受拉力时会发生层状撕裂破坏，因而应严格限制钢材中的含硫量。随着钢材牌号和质量等级的提高，含硫量的限值由0.05%依次降至0.025% ,厚度方向性能钢板（抗层状撕裂钢板）的含硫量更限制在0.01%以下。

磷：可提高钢的强度和抗绣蚀能力，但却严重地降低钢的塑性、韧性、冷弯性能和焊接性能，特别是在温度较低时会使钢材变脆，称为冷脆。因此，磷的含量也要严格控制，随钢材牌号和质量等级的提高，含磷量的限值由0.045%依次降至0.025%。但当采取特殊冶炼工艺时，磷可作为一种合金元素来制造含磷的低合金钢，此时其含量可达0.12%-0.13%。