1. کربن (C): با افزایش محتوای کربن در فولاد، استحکام تسلیم و استحکام کششی افزایش می یابد، اما انعطاف پذیری و مقاومت ضربه کاهش می یابد.با این حال، هنگامی که محتوای کربن از 0.23٪ بیشتر شود، قابلیت جوش فولاد بدتر می شود.بنابراین، محتوای کربن فولاد ساختاری کم آلیاژ مورد استفاده برای جوشکاری معمولاً از 0.20٪ تجاوز نمی کند.افزایش محتوای کربن همچنین باعث کاهش مقاومت در برابر خوردگی اتمسفر فولاد می شود و فولاد با کربن بالا به راحتی در هوای آزاد خورده می شود.علاوه بر این، کربن می تواند شکنندگی سرد و حساسیت به پیری فولاد را افزایش دهد.

2. سیلیکون (Si): سیلیکون یک اکسید کننده قوی در فرآیند ساخت فولاد است و محتوای سیلیکون در فولاد کشته به طور کلی 0.12٪ - 0.37٪ است.اگر مقدار سیلیکون در فولاد بیش از 0.50 درصد باشد، سیلیکون عنصر آلیاژی نامیده می شود.سیلیکون می تواند حد الاستیک، استحکام تسلیم و استحکام کششی فولاد را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد و به طور گسترده به عنوان فولاد فنری استفاده می شود.افزودن 1.0 تا 1.2 درصد سیلیکون به فولاد سازه‌ای خنک‌شده و تمپر شده می‌تواند استحکام را 15 تا 20 درصد افزایش دهد.ترکیب با سیلیکون، مولیبدن، تنگستن و کروم، می تواند مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر اکسیداسیون را بهبود بخشد و می تواند برای تولید فولاد مقاوم در برابر حرارت استفاده شود.فولاد کم کربن حاوی 1.0-4.0٪ سیلیکون، با نفوذپذیری مغناطیسی بسیار بالا، به عنوان فولاد الکتریکی در صنعت برق استفاده می شود.افزایش محتوای سیلیکون باعث کاهش قابلیت جوشکاری فولاد می شود.

3. منگنز (Mn): منگنز یک اکسید زدا و گوگرد زدایی خوب است.به طور کلی، فولاد حاوی 0.30-0.50٪ منگنز است.زمانی که بیش از 70/0 درصد منگنز به فولاد کربنی اضافه شود، به آن «فولاد منگنزی» می گویند.در مقایسه با فولاد معمولی، نه تنها چقرمگی کافی دارد، بلکه از استحکام و سختی بالاتری نیز برخوردار است که باعث بهبود سختی و کارایی گرم فولاد می شود.فولاد حاوی 11-14 درصد منگنز مقاومت به سایش بسیار بالایی دارد و اغلب در سطل بیل مکانیکی، آستر آسیاب گلوله ای و غیره استفاده می شود. با افزایش محتوای منگنز، مقاومت به خوردگی فولاد ضعیف شده و عملکرد جوش کاهش می یابد.

4. فسفر (P): به طور کلی، فسفر یک عنصر مضر در فولاد است که استحکام فولاد را بهبود می بخشد، اما باعث کاهش انعطاف پذیری و چقرمگی فولاد، افزایش شکنندگی سرد فولاد، و بدتر شدن عملکرد جوشکاری و عملکرد خمشی سرد می شود. .بنابراین معمولاً لازم است که میزان فسفر در فولاد کمتر از 0.045 درصد باشد و نیاز به فولاد مرغوب کمتر باشد.

5. گوگرد (S): گوگرد نیز در شرایط عادی یک عنصر مضر است.فولاد را داغ ترد کنید، شکل پذیری و چقرمگی فولاد را کاهش دهید و در هنگام آهنگری و نورد کردن، ترک ایجاد کنید.گوگرد همچنین برای عملکرد جوش مضر است و مقاومت در برابر خوردگی را کاهش می دهد.بنابراین، میزان گوگرد معمولاً کمتر از 0.055٪ و در فولاد با کیفیت بالا کمتر از 0.040٪ است.افزودن 0.08-0.20 درصد گوگرد به فولاد می تواند ناتوانی ماشین را بهبود بخشد که معمولاً به آن فولاد برش آزاد می گویند.

6. آلومینیوم (Al): آلومینیوم یک اکسیدزدای رایج در فولاد است.افزودن مقدار کمی آلومینیوم به فولاد می تواند اندازه دانه را اصلاح کند و چقرمگی ضربه را بهبود بخشد.آلومینیوم همچنین دارای مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت در برابر خوردگی است.ترکیب آلومینیوم با کروم و سیلیکون می تواند به طور قابل توجهی عملکرد لایه برداری در دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی در دمای بالا را بهبود بخشد.عیب آلومینیوم این است که بر عملکرد گرم کاری، عملکرد جوشکاری و عملکرد برش فولاد تأثیر می گذارد.

7. اکسیژن (O) و نیتروژن (N): اکسیژن و نیتروژن عناصر مضری هستند که هنگام ذوب شدن فلز می توانند از گاز کوره وارد شوند.اکسیژن می تواند فولاد را شکننده کند و تأثیر آن شدیدتر از گوگرد است.نیتروژن می تواند شکنندگی سرد فولاد را شبیه به فسفر کند.اثر پیری نیتروژن می تواند سختی و استحکام فولاد را افزایش دهد، اما شکل پذیری و چقرمگی را کاهش می دهد، به خصوص در مورد پیری تغییر شکل.

8. نیوبیم (Nb)، وانادیم (V) و تیتانیوم (Ti): نیوبیم، وانادیوم و تیتانیوم همگی عناصر تصفیه کننده غلات هستند.افزودن این عناصر به طور مناسب می تواند ساختار فولادی را بهبود بخشد، دانه را اصلاح کند و به طور قابل توجهی استحکام و چقرمگی فولاد را بهبود بخشد.