为了提高钢铁材料的性能，通常采用合金化和超细晶化以及在冶炼时加入量合铌、钒、钛等合金元素的方法，其中合金元素的加入在不同的阶段发挥不同作用:在加热过程中能够抑制晶粒长大，在轧制过程中能够抑制回复与再结晶，在冷却的过程中起到沉淀强化和抑制相变的作用。
(1)金属主要有脆性和韧性两种断裂方式；
(2)钢中的碳和锰是对性能的影响 的两种元素，钢材的硬度和强度会随着碳含量的増加而增加，但韧性会降低；钢中的锰是固溶元素，一方面能和铁素体形成固溶体，同时也能形成碳化物，增加钢的强度；
(3)夹杂物对钢韧性的影响程度较强度而言要大很多，通常钢的强度越高其危害程度越大；由于夹杂物与钢基体之间存在的变形性差异和物理性质的不同，在加工变形的过程中会出现应力集中，导致钢材力学性能下降；
(4)钢材的力学性能主要由观组织所决定，魏氏体(W)和贝氏体(B)均能提高钢的强度和硬度，但降低了韧性，导致性能缺陷的发生。

碳素结构钢（原称为普通碳素结构钢）是铁生产中产量 、品种多、用途广的钢类，是工程结构的主要原材料，广泛用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶、化工设备等。碳素结构钢中只含有铁、碳、硅、锰及杂质元素磷和硫，由于其碳含量低，不含任何有意添加的合金元素，具有适当的强度，良好的塑性、韧性、工艺性能和加工成形性能。这类钢一般不要求进行热处理，通常在热轧状态下使用。据一些工业发达 统计，碳素钢约占世界钢总产量的70%，合金钢约占世界钢总产量的10%，低合金钢约占世界钢总产量的15%~20%。而碳素结构钢占碳素钢产量的绝大部分。
建筑业是我国钢材消费量 的行业，占国内钢材全部消费量的50%以上。建筑业的发展对建筑用钢的性能、质量提出了更高的要求。建筑用钢的发展趋势主要表现为:一是提高钢材的使用效率，主要通过提高钢材强度和耐用性来减少钢材使用量，因此，高强度、高韧性、可焊接性、抗震、抗层状撕裂、耐火、耐候性等已成为衡量现代建筑用钢基本性能的主要指标；二是节约使用钢材，在满足建筑结构的大载荷、商楼层和大跨度发展要求的同时，降低建筑成本、节约 资源。目前，我国建筑业整体进步迫切需要发展节约型建筑用钢，以推动建筑业整体水平的进步，满足国民经济发展的新要求。