碳素鋼的含碳量小于2.1%，在常用的碳素鋼中一般含碳量約0.05%~1. 4%。同時(shí)，由于煉鋼方法的限制，鋼不可避免地含有硫、磷、錳、硅等雜質(zhì)。碳及這些雜質(zhì)對(duì)鋼的性能的影響如下:
1)碳(C)
碳是鋼中主要元素之一，對(duì)鋼的性能影響也最大。一般來說隨著含碳量的增加，鋼的強(qiáng)度極限和硬度(HB)將不斷提高，而塑性和韌性(AK)則不斷降低。但是對(duì)于碳素鋼而言，當(dāng)含碳量超過0.9%時(shí)，鋼的強(qiáng)度極限反而會(huì)降低。
2)硫(S)
硫是煉鋼時(shí)由礦石與燃料帶到鋼中的雜質(zhì)，它是鋼中的一種有害元素。硫在鋼中與鐵化合形成FeS，它的熔點(diǎn)低(985℃)，使鋼材在熱加工時(shí)容易開裂，這種現(xiàn)象稱為“熱脆”。因此，鋼中硫的含量必須嚴(yán)格控制:普通鋼，S的含量<0.050%;優(yōu)質(zhì)鋼，S的含量<0. 035%;高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，S的含童<0. 025%。
3)磷(P)
磷是煉鋼時(shí)由礦石帶到鋼中的。一般來說.磷在鋼中也是一種有害元素。磷雖能使鋼的強(qiáng)度、硬度增加，但會(huì)引起塑性、沖擊韌性顯著降低，特別是在低溫時(shí)使鋼材顯著變脆，這種現(xiàn)象稱為”冷脆”。因此，鋼中磷的含量也必須嚴(yán)格控制:普通鋼，P的含量<0. 045%;優(yōu)質(zhì)鋼，P的含量<0.035%;高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼，P的含量<0. 025%。
4)錳(Mn)
錳是煉鋼時(shí)作為脫氧劑而加入鋼中的元素。由于錳可以與硫形成高熔點(diǎn)((1 600℃)的MnS，能消除硫的有害作用，并能提高鋼的強(qiáng)度和硬度，因此，錳在鋼中是一種有益的元素，碳素鋼中含錳量為0.25%~0.8%.
5)硅(Si)
硅也是煉鋼時(shí)作為脫氧劑而加入鋼中的元素。硅能使鋼的強(qiáng)度、硬度增加。由于鋼中硅的含量一般不超過0.4%，因此它對(duì)鋼的性能影響不大。
碳素鋼中，這些元素的含量直接影響鋼材的力學(xué)性能，在一般悄況下，適當(dāng)提高碳、錳、硅的含最可以提高鋼材的強(qiáng)度，但不同程度地降低塑性、沖擊韌性和可焊性，硫、磷在大多數(shù)情況下是有害雜質(zhì)，而在某些特殊用途的鋼中，它們又是獲得特殊性能的有利元素，例如含磷的銅鋼，可以提高在大氣中的耐蝕性，目前我國生產(chǎn)的C, W , Mn,Cu, P, Ti之類的低合金高強(qiáng)度鋼就是其中的一個(gè)例子。不過在這些鋼中，磷是合金元素，不再是雜質(zhì)。
