a. Thành phần hóa học
cải thiện một số tính chất như: độ bền cơ học và độ bền chống ăn mòn trong khí quyển… người ta có thểcho thêm một sốnguyên tốhợp kim ở mức độ vi lượng hoặc thấp với tổng lượng các nguyên tố hợp kim nhỏ hơn hoặc bằng 2%. Nếu tăng lượng cacbon và lượng nguyên tố hợp kim hơn nữa thì có thể cải thiện rõ rệt các tính chất này, nhưng sẽ làm xấu tính dẻo dai và nhất là tính hàn của thép, mà các tính chất này là những yêu cầu hàng đầu đối với thép xây dựng, lĩnh vực sửdụng chủ yếu củ nhóm thép này. Ngoài ra còn do lý do giá thành, với thép thông dụng, thường sản xuất với khối lượng lớn, không thểhợp kim hóa một cách tùy tiện.
b. Tính chất
Độbềnđặc biệt là giới hạn chảy của thép càng cao, các kết cấu càng bền và càng gọn nhẹ. Người ta thấy rằng nếu tăng giới hạn chảy từ240MPa-260MPa (thép CT38) lên 340MPa-360MPa, khối lượng kết cấu kim loại có thểgiảm bớt 20-25%. Điều này đem lại hiệu quảkinh tếlớn tiết kiệm thép dùng, giảm nhẹkhối lượng xây dựng, tăng được khả năng chịu tải của kết cấu như cầu, toa xe, ô tô… Bằng cách hợp kim hóa vi lượng hoặc bằng cách gia công thích hợp sau khi cán, có thể tăng giới hạn chảy lên trên 300MPa, thậm chí có thểlên trên 500MPa.
Tính dẻo phải đảm bảo, do các kết cấu kim loại khi chếtạo thường phải qua uốn dập, nên nó phải đủ dẻo, bình thườngδ=18-20%, với những loại thép tấm mỏng (uốn dập mui ô tô) thìδ ≥ 25-30%.
Tính hàn tốt, tính hàn phải được xem như yếu tốquan trọng hàng đầu bởi vì phần lớncác trường hợp sửdụng thép thông dụng phải qua hàn. Hàn bảo gồm việc làm chảy bộphận chi tiết phải hàn, rồi làm nguội nó. Vùng kim loại bịchảy lỏng và vùng kếcận (vùng chuyển tiếp) trên kim loại nền, tuy luônở trạng rắn, nhưng phải trải qua một chu trình nhiệt nung nóng lên trên nhiệt độchuyển biến pha rồi bị làm nguội. Nguy cơ xuất hiện các vết nứt ở vùng ảnh hưởng nhiệt càng lớn nếu như sau khi bịnguội nhanh và trong mối hàn xuất hiện các pha cứng và giòn (cacbit hợp kim). Bởi lẽ đó người ta luôn tìm cách hạn chế lượng cacbon và các nguyên tố hợp kim đối với các loại thép chuyên dùng đểhàn. Nguồi ta cũng xác định khả năng hàn của thép bằng cách tính giá trị lượng cacbon quy đổi (tương đương). Một trong những công thức thường được dùng đểtính phần trăm C tương đương, do viện quốc tế (IIS/IIW) đưa ra như sau: %Ctđ= %C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5+ (Ni+Cu)/15
Trong đó thành phần của các nguyên tố hợp kim được tính theo % khối lượng. Rõ ràng %Ctđ càng cao thì thép càng khó hàn (càng dễ bị tôi). Khi đó phải tìm cách hạn chếsựxuất hiện các khuyết tật hàn bằng cách nung nóng trước chỗcần hàn, khống chế chặt chẽ năng lượng sử dụng khi hàn (cho phù hợp với kích thước, chiều dày và hình dáng,…của chi tiết hàn), làm nguội chậm đến mức có thể được sau khi hàn…
quyển, nhất là trong không khí ẩm, bị ăn mòn mạnh trong khí quyển công nghiệp có nhiều CO2, CO, H2S, vùng biển có nhiều ion Cl-. Có thểhạn chếgỉbằng cách sơn phủ. Cũng có thể tăng khả năng chống ăn mòn trong khí quyển bằng cách đưa thêm vào thép một lượng nhỏcác nguyên tố như Cr, Ni và đặc biệt là Cu và P…