含碳量越高，剛的硬度就越高，但是它的可塑性和韌性就越差。    

當含碳量超過0.23%時，鋼的焊接性能變壞，因此用于焊接的低合金結構鋼，含碳量一般不超過0.20%。碳量高還會降低鋼的耐大氣腐蝕能力，在露天料場的高碳鋼就易銹蝕；此外碳能增加鋼的冷脆性和時效敏感性。

1、它可以提高鋼的硬度，但是可塑性和韌性下降，電工用的鋼中含有一 定量的硅，能改善軟磁性能。

2、硅也是煉鋼時作為脫氧劑而加入鋼中的元素。硅與鋼水中的FeO能結成密度較小的硅酸鹽爐渣而被除去，因此硅是一種有益的元素。硅在鋼中溶于鐵素體內使鋼的強度、硬度增加，塑性、韌性降低。鎮(zhèn)靜鋼中的含硅量通常 在0.1%～0.37%，沸騰鋼中只含有0.03%～0.07%。由于鋼中硅含量一般不超過0.5%，對鋼性能影響不大。

3、在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，所以鎮(zhèn)靜鋼含有0.15－0.30% 的硅。如果鋼中含硅量超過0.50‐0.60%, 硅就算合金元素。硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，故廣泛用于作彈簧鋼。

4、在調質結構鋼中加入1.0－1.2%的硅，強度可提高15－20%。硅和鉬、 鎢、鉻等結合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用，可制造耐熱鋼。含硅1－4%的低碳鋼，具有極高的導磁率，用于電器工業(yè)做矽鋼片。

5、硅量增加，會降低鋼的焊接性能。

6、提高鋼中固溶體的強度和冷加工硬化程度使鋼的韌性和塑性降低。

7、硅能顯著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強比,這是一般彈簧鋼。

8、耐腐蝕性。硅的質量分數(shù)為15%-20%的高硅鑄鐵， 是很好的耐酸材 料。含有硅的鋼在氧化氣氛中加熱， 表面也將形成一層SiO2薄膜，從而提高鋼在高溫時的抗氧化性。

1、能提高鋼的強度，能消弱和消除硫的不良影響，并能提高鋼的淬透性，含錳量很高的高合金鋼（高錳 鋼）具有良好的耐磨性和其它的物理性能。

2、錳是煉鋼時作為脫氧劑加入鋼中的。由于錳可以與硫形成高熔點(1600℃)的 MnS，一定程度上消除了硫的有害作用。錳具有很好的脫氧能力，能夠與鋼中的FeO成為MnO進入爐渣，從而改善鋼的品質，特別是降 低鋼的脆性，提高鋼的強度和硬度。因此，錳在鋼中是一種有益元素。一般認為，鋼中含錳量在0.5%～0.8%以下時，把錳看成是常存雜質。技術條件中規(guī)定，優(yōu)質碳素結構鋼中，正常含錳量是0.5%～0.8%；而較高含錳量的結構鋼中，其量可達0.7%～1.2%。

3、在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，一般鋼中含錳0.30－0.50%。在碳素鋼中加入0.70%以上時就算“錳鋼”，較一般鋼量的鋼不但有足夠的韌性，且有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能，如16Mn鋼比A3屈服點高40%。含錳11－14%的鋼有極高的耐磨性，用于挖土機鏟斗，球磨機襯板等。

4、錳亦為鋼中重要元素，其作用及影響如下: 

• 在適量下，錳量增加可增加鋼之最大強度及硬度。 

• 錳有脫氧及脫疏功效，故錳能發(fā)撣鋼之鍛造性與可塑性。 

• 錳在鋼中含量多，可降低鋼之淬火溫度。

• 可增進鋼之硬化深度，尤其在含碳量高之油硬性錳鋼為最顯著。

5、錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能

• 錳提高鋼的淬透性。

• 錳對提高低碳和中碳珠光體鋼的強度有顯著的作用。

• 錳對鋼的高溫瞬時強度有所提高。

錳鋼的主要缺點是：

• 含錳較高時，有較明顯的回火脆性現(xiàn)象；

• 錳有促進晶粒長大的作用，因此錳鋼對過熱較敏感，在熱處理工藝上必須注意。這種缺點可用加入細化晶元素如鉬、釩、鈦等來克服；

• 當錳的質量分數(shù)超過1％時，會使鋼的焊接性能變壞；

• 錳會使鋼的耐銹蝕性能降低。

6、降低鋼的下臨界點，增加奧氏體冷卻時的過冷度，細化珠光體組織以改善其力學性能，為低合金鋼的重要合金元素，能明顯提高鋼的淬透性，但有增加晶粒粗化和回火脆性的不利傾向。

7、Mn的有益作用是：高的強度和耐磨性，淬透滲碳，冷作硬化14%（高耐磨鋼），17～19%（護環(huán)鋼） 

① 作為煉鋼的脫氧劑用，因為一般鋼中均含Mn，其量≤0.7%。

② Mn和S作用抵消S對鐵的紅脆影響。 

③ Mn對各類鋼的作用是： 

珠光體Mn鋼：可提高其強度和耐磨性，塑性亦不錯。所以它能細化珠光體組織。（對含碳量較高的鋼，Mn↑， 塑性稍有降低。對低碳鋼則含Mn↑，而韌性↑。 

奧氏體Mn鋼：有足夠高的塑性和很高的耐磨性。所以Mn能增加奧氏體的穩(wěn)定性，擴大γ相區(qū)得奧氏體。降低淬 火時的臨界冷卻速度。降低鋼的臨界點（A1和A3）同碳量碳素鋼低25～30℃，所以可提高鋼的淬透性，淬火時 的變形也比較小，因此適于制大截面和復雜的零件。Mn=5%時，Mn降至0℃。

馬氏體Mn鋼：易使之發(fā)脆、淬裂。Mn易溶于鐵素體內，形成弱碳化物其穩(wěn)定性不強。所以加熱過程中極易完全溶入奧氏休中，加之其臨界點又低，所以晶粒極易粗化、極易淬裂，為此應嚴格控制淬火加熱溫度和保溫時間，一般均以油淬或流動空氣中冷卻為宜，只有形狀簡單件才好用水淬。 調質鋼：將降低其塑性（回火脆性影響）。

滲碳鋼：Mn的存在能促進滲碳作用，所以能大大提高鋼的表面硬度與耐磨性，尤其可貴的是在滲碳時表面軟點 較少，也不改變過分增碳的傾向。（滲碳后的錳鋼，在最后淬火前，應進行一次正火或退火處理，以消除因長時間滲碳造成的心部過熱）。 

結構鋼：將促使其回火脆性增強。 工具鋼：加入約1%Mn，可減少淬火時的體積變形，這對于精密工具和長形工具來說有重要的意義。（如CrMn、 CrWMn鋼等）。 

④ Mn可改善鋼的焊接性和低溫性能，還可減慢鋼的脫碳。

⑤適量的Mn還可以改善鋼的切削性能。 

⑥ 對某些鋼，Mn的作用可代Ni，能擴大γ相區(qū)得奧氏體，如模具鋼（增強淬透性）、奧氏體鋼等。 

⑦ 高錳鋼對冷工硬化敏感，可提高鋼的強度和耐磨性。（Mn=10～14%，而C=1～1.4%）

⑧ 鉻錳奧氏體鋼的熱強性很好，甚至可超過Cr、Ni鋼，加4%Cr、Ni紅熱耐磨性更好。Mn價廉。 

錳的不良影響是：

① 增加鋼的過熱敏感性（粗晶）：這是由于含Mn滲碳體的穩(wěn)定性不強，在加熱過程中很容易完全溶于奧氏體中。加之，Mn鋼的臨界點亦較低，所以就易粗晶了。為此鍛造和熱處理加熱都要嚴格控制加熱溫度和保溫時間。所有合金元素中，Mn是不能減低奧氏體晶粒長大傾向的元素，相反引起粗晶。

② 增強鋼對白點的敏感性，故要緩冷。（含C＞0.3%時影響即較大）

③增強回火脆性，且易形成帶狀和纖維組織。故縱、橫向性能差較大（Mn＞2.4% 延伸率↓↓）

④ 高錳鋼熔點低（Mn13～14%，T熔1350～1400℃）平均線膨脹系數(shù)大（相當于鋼類矽鋼的1.9倍），導熱系數(shù)?。s為同類矽鋼的1/3～1/4），熱加工稍難。

⑤ 高錳鋼在冷速不夠時，易生成塊狀碳化物沿晶界析出，使鋼變脆，采用水淬速冷時，可使碳化物來不及析出，得到均勻奧氏體組織，性能改善。但因為含Mn量高，導熱性差，速冷則溫差應力大而易淬裂，所以淬火次數(shù)不宜多。

含Mn鋼的分類：

① 碳鋼：a、正常含Mn量碳鋼Mn=0.25～0.8%B、較高含Mn量碳鋼Mn=0.7～1.0%及0.9～1.2%

② 錳鋼：Mn=1.1～1.8%少數(shù) ～2.4%

③ 高錳鋼：Mn=13～14%（C=1.0～1.3%）注：Mn＜1.2%為煉鋼脫氧及稍許改變鋼性能，作一般矽鋼。Mn=1.1～1.8%或2.4%為具高塑性、耐磨性，強度而被采用。Mn=2.4～13%為粗晶極脆而不可用。Mn=13～14%為冷工硬化而成為高耐磨鋼。

1、能提高鋼的淬透性和耐磨性，能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用。

2、鉻在鋼中的角色多元且重要，它會形成安定而硬的碳化物，而且具抗蝕性，其主要作用有：

• 增進鋼的硬化能和滲碳作用。

• 使鋼在高溫畤仍具高強度。

• 能增加耐磨耗性。

• 增高鋼之淬火溫度。

• 能增進鋼的抗腐蝕性。

3、鉻在結構鋼和工具鋼中，鉻能顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性。鉻又能提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，因而是不銹鋼，耐熱鋼的重要合金元素。

• 鉻可提高鋼的強度和硬度。 

• 鉻可提高鋼的高溫機械性能。 

• 使鋼具有良好的抗腐蝕性和抗氧化性

• 阻止石墨化 

• 提高淬透性。

缺點：

• 鉻是顯著提高鋼的脆性轉變溫度

• 鉻能促進鋼的回火脆性。

4.、鉻的有益作用：具有許多有價值的性能：高硬度、高強度、屈服點、高的耐磨性而對塑性、韌性影響又不大，高的抗氧化性，耐蝕性，還能提高電阻和導磁率等等。

1）Cr是中等碳化物形成元素，在所有各種碳化物中，鉻碳化物是最細小的一種，它可均勻地分布在鋼體積中，所以具有高的強度、硬度、屈服點和高的耐磨性。由于它能使組織細化而又均分布，所以塑性、韌性也好，這對工具鋼尤有價值。

2）Cr的碳化物也較難溶解，在短時間加熱下有阻礙晶粒長大作用，長時間滲碳還會粗晶。所以可減小過熱敏感效應。

3）Cr可使A 體分解速度減緩，降低淬火時的臨界冷卻速度，因而有助于M體形成和提高M體的穩(wěn)定性，所以Cr鋼均有優(yōu)良的淬透性，且淬火變形較小。注意：Cr是鐵素體形成元素，縮小γ區(qū)，所以在沒A體化元素存在時，高Cr鋼將呈鐵素體組織。

4）Cr與W或Mo結合，能使淬火鋼中殘余奧氏體增加，而有助于獲得需要粉碎程度的碳化物相。

5）Cr能大大提高結構鋼的強度和塑性，這種影響在Cr與Ni結合的鋼中尤其顯著。如12CrNi3N等。

6）Cr≥12%時，有好的耐蝕性，再加8～9%的Ni，耐蝕性更會大大提高。Cr提高耐蝕能力的作用隨含碳量增加而會有所降低，因為Cr與C結合后不起作用。

7) Cr≥25～30%時,有好抗氧化性。如Cr=27～28%即可作1300℃的熱電偶溫度計的防護罩，當Cr與Si、Al結合時，甚至Cr相當少而抗氧化性也很高。如Cr 6～10%+Si 2～3%就有高的耐熱性和抗氧性。

8）Cr、Al結合（1Cr17AL5、Cr13AL4等）及Cr、Ni結合（如Cr15Ni60、Cr20Ni80等）均有很高的電阻。

9）Cr能提高鋼的矯頑力和阻止鋼的組織時效，所以Cr鋼用于制造永久磁鐵。

10）Cr價較低。

11）因為Cr可形成穩(wěn)定的碳化物，減緩碳的擴散和生成緊固的氧化皮膜，所以可降低脫碳作用。

12）含Cr＞2.5%的多元素合金鋼。（18Cr3MoWVA、20Cr3MoWVA等）是良好的抗氫蝕鋼。