碳素钢是合金性质的材料。碳素钢一般指碳钢，碳钢是含碳量在0.0218%~2.11%的铁碳合金，也叫碳素钢。一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。一般碳钢中含碳量越高则硬度越大，强度也越高，但塑性越低。
碳素钢含碳量小于2.11%，除铁、碳和限量以内的硅、锰、磷、硫等杂质外，不含其他合金元素的铁碳合金。碳素钢的性能主要取决于含碳量。含碳量增加，钢的强度、硬度升高，塑性、韧性和可焊性降低。与其他钢类相比，碳素钢使用最早，成本低，性能范围宽，用量最大。
碳素钢的化学成分影响
碳素钢的性能主要取决于钢的含碳量和显微组织。在退火或热轧状态下，随含碳量的增加，钢的强度和硬度升高，而塑性和冲击韧性下降。焊接性和冷弯性变差。所以工程结构用钢，常限制含碳量。碳素钢中的残余元素和杂质元素如锰、硅、镍、磷、硫、氧、氮等。
对碳素钢的性能也有影响。这和影响有时互相加强，有时互相抵销。例如硫、氧、氮都能增加钢的热脆性，而适量的锰可减少或部分抵销其热脆性。残余元素除锰、镍外都降低钢的冲击韧性，增加冷脆性。除硫和氧降低强度外，其它杂质元素均在不同程度上提高钢的强度。
1．碳素结构钢牌号： 例Q235-A·F，表示σs≥235MPa 特点：价格低廉，工艺性能（如焊接性和冷成形性）优良。 应用：一般工程结构和普通机械零件。如Q235可制作螺栓、螺母、销子、吊钩和不太重要的机械零件以及建筑结构中的螺纹钢、型钢、钢筋等2．优质碳素结构钢牌号：例45、65Mn、08F 应用：制造重要机械零件的非合金钢，一般都要经过热处理之后使用。 常用钢号及用途： 08F，碳的质量分数低，塑性好，强度低，用于冲压件如汽车和仪表外壳； 20，塑性和焊接性好，用于强度要求不高的零件及渗碳零件，例如机罩、焊接容器，小轴、螺母、垫圈及渗碳齿轮等； 45，40Mn，经调质后综合力学性能良好，用于受力较大的机械零件，如齿轮、连杆、机床主轴等； 60、65Mn钢具有较高的强度；用于制造各种弹簧、机车轮缘、低速车轮。3．碳素工具钢牌号：例如T12钢表示Wc=1.2%的碳素工具钢。 特点：属共析钢和过共析钢，强度、硬度较高，耐磨性好适用于制造各种低速切削刀具。 常用钢号及用途： T7、T8：制作承受一定冲击而要求韧性的零件。如大锤、冲头、凿子、木工工具、剪刀 T9、T10、T11：制造冲击较小的要求高硬度高耐磨性的工具。如丝锥、小钻头、冲模、手锯条 T12、T13：制作不受冲击的工具。如锉刀、刮刀、剃刀、量具4．铸钢牌号：例如ZG200-400，表示σs≥200MPa，σb≥400MPa的铸钢。 性能：铸造性能比铸铁差，但力学性能比铸铁好；
