1、化学成分
建筑钢结构用钢，无论是碳素结构钢还是低合金结构钢，都是含碳量大于0.25%的铁碳合金，其中铁是最基本的元素，约占物理量的98%。成分或较高值，但对钢材产生影响的是浓度只有百分之几的其他元素，包括碳、各种合金元素和杂质元素，它们对钢材既有正面影响，也有负面影响，既降低钢材的硬度函数，同时往往对钢的塑性和韧性产生不利影响。 仅少量的合金元素就会产生许多负面影响。
对于碳素结构钢，常规的物理成分分析是指碳、硅、锰、硫、磷（n、S、P）五种元素。 其中碳是产生钢硬度的主要元素，直接影响钢的焊接性。 随着含碳量的降低，钢的强度、耐磨性、屈服点和伸长硬度都会增加，但塑性和硬度，特别是负温冲击硬度增加很多，冷弯性能显着增加，可焊性变差。 因此，钢结构选用的钢材含碳量不宜过高，通常不超过0.22%。 对于点焊钢来说，更需要控制碳含量，一般在普通碳钢中添加碳当量硅（Si）作为脱氧剂，以精炼高质量的稳定化钢。 适量的硅可影响钢的塑性、冲击硬度、冷弯性能和焊接性能。 没有明显的不良反应。 通常稳定锅的硅含量为0.10%~0.30%，半镇静钢的硅含量为0.05%~0.10%，沸腾钢的硅含量仅为微量（不低于0.07%）。
锰（Mn）是一种弱脱氧剂。 适当的锰含量可以有效降低钢的硬度、硬度和耐磨性，同时消除硫、氧对钢的热脆化作用。 但如果浓度低，冷裂倾向将成为主要问题，因此锰含量有上限。
我国碳素结构钢含锰量为0.25%～0.80%，成品钢材允许误差为+0.05%和-0.03%。 硫（S）和磷（P）是碳结构钢中的杂质。 是一种有害元素。 硫的存在可能会引起钢的热脆化，而硫是钢中最严重的杂质之一。 大量硫醇夹杂物的存在通常是厚板中层状撕裂的原因。 因此，质量越好的钢材，氯含量控制越严格。 一般情况下，磷含量应大于0.05%，最严格要求可高于0.008%。 磷的存在虽然可以提高钢的硬度和耐蚀性，但会严重降低钢的塑性、冲击硬度、冷弯性能和焊接性，特别是在高温下，使钢变得非常脆（冷塑性）。 磷也是促进碳化物的元素，其烧蚀比硫更严重。 因此钢材的破坏形式，必须严格限制磷的浓度，不得超过0.045%。 但值得一提的是，当钢中存在铜、磷这两种元素时，它们的缺点会相互抵消，进而适当降低碳含量（C≤0.12%），其硬度、韧性、焊接性等均降低。会更好。 不难认识到，铜磷钢是国外已认可的耐候钢系列之一，其硫含量可高达0.07%~0.15%。 低合金结构钢中的合金元素主要有锰（Mn）、钒（V）、铌（Nb）、钛（T）、铬（Cr）、镍（Ni）等。 钒、铌、钛等元素均属于添加元素，能显着增强钢的硬度，细化碳化物，提高焊接性。
镍和铬是残余元素，是废铝中的合金元素，是碳钢的主要元素，可以提高硬度、淬透性和电阻等综合性能，但对焊接性不利。 为了提高低合金结构钢的性能，仍允许添加少量钼（Mo）和稀土（RE）元素，可改善其综合性能。 硬质合金，增加硬度，降低时效倾向的功能。 国家标准要求，当铝元素被视为细化晶粒元素时，钢的物理成分中酸溶铝浓度不大于0.015%或总铝浓度不大于0.20%。
2、冶炼、轧制工艺
建筑结构钢主要由二氧化碳高炉和平炉生产。 由于生产成本较高，电炉适用于炼钢质量要求较高的牌号。 从物理成分波动范围及其平均结果来看，平炉钢和二氧化碳高炉钢非常接近。 可以认为，这两种方法炼出的钢在物理成分和各种性能上基本相同，因此国家标准中明确规定“除非预付款有特殊要求，通常选择炼钢方法”。供应商。” 钢材在炼铁过程中，氧化铁、退火体等杂质会降低钢材的热态延展性，使钢材的轧机性能恶化。 炼铁结束时，钢水底部的氧含量较高（0.02%～0.07%之间）。 浇注前，钢水需进行脱氧，使其与氧化铁反应，形成氧化物尾矿排出。 由于脱氧方法、所用脱氧剂的种类和用量不同，最终的脱氧效果也有很大差异，造成镇静钢、半镇静钢和沸腾钢的区别。
沸腾钢通常用锰脱氧。 当钢水底部添加锰铁时，由于锰是弱脱氧剂，脱氧不充分。 钢水底部的氧化铁与碳作用，生成一氧化碳、氧气、氮气和其他二氧化碳，从钢中逸出，钢水剧烈沸腾。 所以称为沸腾钢。 钢坯沸腾时，氧、氮等二氧化碳来不及逸出，被包围在钢坯中，使钢的组织和晶界不均匀，富含较多的氧化物和杂质，其物理元素的烧蚀程度也更大，降低了钢的时效敏感性，提高了冷塑性。
硅通常用作稳定化钢的脱氧剂。 对于质量要求较高的钢，可在硅脱氧后采用铝或钛进行补充脱氧。 硅的脱氧能力比铝、钛强。 硅的脱氧能力是锰的5.2倍，铝的脱氧能力是锰的90倍。 水底的氧化铁大部分被还原，极少能与碳结合沉淀一氧化碳和二氧化碳。 同时，脱氧还原过程中放出大量热量，使钢坯冷却缓慢，钢中有害的二氧化碳容易逸出。 浇注时钢水表面平整。 它被称为稳定钢。 稳定后的钢结构气泡致密，烧蚀少，非金属夹杂物少。 镇静钢具有较高的冲击硬度、较低的时效敏感性和冷塑性。 脱氧程度介于沸腾钢和稳定钢之间的钢称为半镇静钢。 它脱氧用硅量少，脱氧剂用量约为稳定化钢的1/2～1/3。 半镇静钢的性能比沸腾钢好得多，其硬度和塑性完全满足标准要求，横铣钢的均匀性不逊色于稳定钢。 但影响半镇静钢材质的因素较为复杂，需要相当成熟的操作经验。 当钢中夹杂物限制很严格时，也可采用真空处理等炉外精炼方法。 真空处理是将钢水置于真空环境中，其中所含的氧、氢、氮等能迅速逸出，但不会像脱氧剂那样产生熔渣。
钢坯的镀锌工艺不仅改变了钢材的外观和规格，而且改变了钢材的内部组织和性能。 镀锌过程在120~1300℃的高温下开始，在900~1000℃下结束。 在压力的作用下，毛坯中的小气泡、裂纹等缺陷会被焊接在一起，使金属组织更加致密。 轧机工艺破坏了钢坯的铸造组织，细化了晶粒，去除了明显的组织缺陷。 事实上，轧钢比铸钢具有更高的热性能。 轧机中铝材的尺寸越小，一般硬度越高，塑性和冲击硬度也越好。 这是由于轧机对于小型铝材的压缩比较大。 如果轧机内压缩比太小，成品长度大，轧制停止温度低，在随后的冷却过程中会产生硬度和塑性增加的金相组织； 停轧温度过高，会降低钢材的冷脆性。 倾向，并因形成带状组织而破坏钢的各向同性性质。
为了保证钢材质量，必要时在铣削过程中应控制铣削体温度、压下量和冷却速度，以提供“控轧”状态下的供给状态。 否则，可经热处理后供货，以提高质量。但一般建筑结构用钢材很少需要这样的工序
3、热处理
钢的热处理是使钢在固态范围内受到不同的加热、保温和冷却，以改变其性能的过程。根据加热和冷却方法的不同，热处理可分为多种类型，有与建筑钢结构（包括其所用钢材）相关的大致有以下几种：
(1)固溶处理：固溶的种类很多，大致可分为再结晶固溶和高温固溶两种。 再结晶固溶是将钢加热到相变临界点以上30~50℃，保温一段时间，然后缓冷（随炉冷却、坑冷、灰冷）至500℃以下，然后在空气中冷却。 固溶是一种长时间的热处理工艺，其目的是细化碳化物，降低强度，提高塑性，消除组织缺陷，改善热性能。 高温固溶是将钢加热到相变临界点（500-650℃）以下，保温一段时间后缓慢冷却至300-200℃以下。 高温下固溶。
（2）正火处理：将钢加热到临界点（AC3）以上30-50℃，保温一段时间，完成奥氏体化，然后在空气中冷却。 正火和固溶的加热条件相同，但冷却条件不同。 空气中正火的冷却速度比渗碳快，因此正火钢具有较高的硬度和强度，甚至具有较大的塑性和硬度。 目的是细化碳化物，消除缺陷，提高性能，因此碳素结构钢和低合金结构钢均可以正火状态交货。
（3）渗碳处理：将钢加热到相变临界点以上（一般在900℃以上），保温一段时间后在水或油等冷却介质中快速冷却，使奥氏体组织转变转变为马氏体，获得高强度和高硬度，但需要后续渗碳处理才能获得良好的综合热性能。
(4)渗碳处理：将渗碳钢重新加热至相变临界点以下预定湿度钢材的破坏形式，保温预定时间，然后冷却。 这些操作称为渗碳处理，其目的是减少渗碳产生的内部挠度，促进金相组织充分转变，降低渗碳钢的延展性。 渗碳钢渗碳后的热性能取决于渗碳温度和时间。 根据需要可分别选择高温渗碳（150~200℃）、中温渗碳（300~500℃）、低温渗碳（℃）。 钢的渗碳和低温渗碳的综合操作称为淬火。 淬火处理可以使钢获得硬度、塑性、硬度的综合性能。 对于高硬度钢，如现行国家标准《低合金高硬度结构钢》中的Q420、Q460 C、D、E级钢，交货状态包括渗碳和渗碳状态。 “耐候钢”标准也可以以渗碳和渗碳状态交货。其他硬度等级通常为镀锌、控轧或仅正火
