碳。这是钢里最重要的单一合金元素。它对于渗碳体（和其他碳化物）、珠光体、球状渗碳体（铁素体基体中的一种球状碳化物的集合体）、贝氏体和铁-碳马氏体的形成是必不可少的。由上述一种或多种组分构成的显微组织能提供范围很广的力学性能和加工特性。通过热处理可以控制这些元素的相对含量及其分布，并以此改变特定钢工件的显微组织以及其性能。大多数的钢铁冶金技术都应用于铁碳合金的不同组织及其转变上，可以说许多其他元素很大程度也只是在 其铁-碳系统上发挥作用。

假定将具有各不相同的显微组织的钢种进行比较，它们的强度和硬度随含碳量的增加而提高，而韧性和塑性却随含碳量的增加而降低（其加工性、焊接性和切削性也应含碳量的增加而变差）。含碳量对力学性能的影响。随着钢的含碳量增加并达到w(C)大值约为0.6%,其铁-碳马氏体的硬度也因含碳量的增加而提高。含碳量的增加还会提高其淬硬性。

成品锻件所要求的含碳量决定了炼制得到的钢的型号。锰铁合金沸腾钢含碳量的增加会使其表面质量下降。w（C）约为0.15%-0.30%的镇静钢的表面质量比较差，它要求特殊的工艺才能获得与比上 述含碳更髙或更低的钢相似的表面质量。碳具有中等的偏析趋势，碳的偏析往往比其他元素的偏析更为显著。

锰。通常所有市场供应的钢材里都含有锰。在钢的冶炼中，锰是很重要的，因为它用于对钢液进行脱碳，并且适合钢的热形变加工以降低其对热脆性的敏感度。锰还能与硫生成硫化锰的细脉，以此可改善钢的切削性能。它有利于强度和硬度的提高，但其程度不如碳，而且提高的量取决于含碳量。锰对提高钢的淬硬性有很大的效果。

锰对于产生宏观偏析的作用小于任何一种常用元素。w（Mn）超过0.60%的钢很难进行沸腾。锰还有益于提高所有各种含碳量的钢的表面质童（除了特别低碳的沸腾钢以外）。

硅。它是炼钢用的主要脱氧剂之一。它在钢中的含量不一定在化学成分的规范中注明，而是取决于产品所规定的脱氧工艺。沸腾钢和压盖钢含有低限度的硅含量，Si)通常低于0.05%。全镇静 钢为脱氧，一般u;(Si)为0.15%~0.30%,如果还含有其他脱氧剂，则钢中的硅含量可以减少。硅仅有很少的偏析可能。低碳钢里的硅一般不利于表面质量，而且这种情况对于低碳加硫牌号的钢来说，更为明显。

硅能够稍微提高一些铁素体的强度，但不会引起塑性的大幅度下降。较高的含硅量可以增加钢在空气 （温度可高达260℃或500℉）中的抗氧化能力，并且能减少磁滞损失。锰铁合金这类高硅钢锻件一般处理起来较为困难。