1.炭素（C）：鋼の炭素含有量の増加に伴い、降伏強度と引張強度は増加しますが、塑性と衝撃強度は減少します。ただし、炭素含有量が0.23％を超えると、鋼の溶接性が低下します。したがって、溶接に使用される低合金構造用鋼の炭素含有量は、一般に0.20％を超えません。炭素含有量の増加は鋼の大気腐食耐性も低下させ、高炭素鋼は屋外で腐食しやすくなります。さらに、炭素は鋼の冷間脆性と時効感度を高める可能性があります。

2.シリコン（Si）：シリコンは製鋼プロセスにおける強力な脱酸剤であり、キルド鋼中のシリコンの含有量は一般に0.12％〜0.37％です。鋼中のシリコンの含有量が0.50％を超える場合、シリコンは合金元素と呼ばれます。シリコンは、鋼の弾性限界、降伏強度、引張強度を大幅に向上させることができ、ばね鋼として広く使用されています。焼入れ焼戻し構造用鋼に1.0〜1.2％のシリコンを追加すると、強度が15〜20％向上します。シリコン、モリブデン、タングステン、クロムと組み合わせることで、耐食性、耐酸化性を向上させ、耐熱鋼の製造に使用できます。電気産業では、電磁透過性が非常に高く、シリコンを1.0〜4.0％含む低炭素鋼が電磁鋼として使用されています。シリコン含有量の増加は、鋼の溶接能力を低下させます。

3.マンガン（Mn）：マンガンは優れた脱酸剤および脱硫剤です。一般的に、鋼には0.30〜0.50％のマンガンが含まれています。炭素鋼に0.70％以上のマンガンを添加したものを「マンガン鋼」といいます。通常の鋼に比べて靭性が十分であるだけでなく、強度と硬度が高く、鋼の硬化性と熱間加工性が向上しています。マンガンを11〜14％含む鋼は耐摩耗性が非常に高く、掘削機のバケットやボールミルライナーなどによく使用されます。マンガン含有量が増えると、鋼の耐食性が低下し、溶接性能が低下します。

4.リン（P）：一般的に、リンは鋼の有害元素であり、鋼の強度を向上させますが、鋼の可塑性と靭性を低下させ、鋼の冷間脆性を高め、溶接性能と冷間曲げ性能を低下させます。したがって、通常、鋼のリン含有量は0.045％未満である必要があり、高品質の鋼の要件は低くなります。

5.硫黄（S）：硫黄は通常の状況下でも有害な元素です。鋼を熱脆性にし、鋼の延性と靭性を低下させ、鍛造および圧延中に亀裂を発生させます。硫黄は溶接性能にも悪影響を及ぼし、耐食性を低下させます。したがって、硫黄含有量は通常0.055％未満であり、高品質鋼の硫黄含有量は0.040％未満です。鋼に0.08〜0.20％の硫黄を加えると、通常はフリーカッティング鋼と呼ばれる機械加工性を向上させることができます。

6.アルミニウム（Al）：アルミニウムは鋼で一般的に使用される脱酸剤です。鋼に少量のアルミニウムを加えると、結晶粒径が細かくなり、衝撃靭性が向上します。アルミニウムには耐酸化性と耐食性もあります。アルミニウムとクロムおよびシリコンの組み合わせにより、鋼の高温剥離性能と高温耐食性を大幅に向上させることができます。アルミニウムの欠点は、鋼の熱間加工性能、溶接性能、切断性能に影響を与えることです。

7.酸素（O）と窒素（N）：酸素と窒素は、金属が溶けるときに炉ガスから入る可能性のある有害な元素です。酸素は鋼を熱くもろくする可能性があり、その影響は硫黄よりも深刻です。窒素は、鋼の低温脆性をリンと同様にすることができます。窒素の時効効果は鋼の硬度と強度を高めることができますが、特に変形時効の場合、延性と靭性を低下させます。

8.ニオブ（Nb）、バナジウム（V）、チタン（Ti）：ニオブ、バナジウム、チタンはすべて結晶粒微細化元素です。これらの元素を適切に加えることで、鋼の構造を改善し、結晶粒を微細化し、鋼の強度と靭性を大幅に向上させることができます。