一、碳素钢的概念
碳素钢是一种由碳和铁组成的合金。它是最常见的钢种之一，具有优良的机械性能和耐磨性。碳素钢中碳含量一般在0.05%至2.0%之间，较高的碳含量会增加材料的硬度和强度，但会降低其可焊性和韧性。碳素钢可以通过调整材料中的碳含量以及进行淬火和回火等热处理工艺来达到不同的硬度和强度要求，因此在各种应用领域中广泛使用，如制造工具、机械零部件、汽车制造等。
1.常存元素对钢性能的影响 「有益元素，来自脱氧剂」
（1）硅
-来源：硅是炼钢时加入硅铁脱氧而残留在钢中的；
-对钢的性能影响:提高钢的强度、硬度；
-是钢中的有益元素。
（2）锰
-来源：锰是炼钢时加入锰铁脱氧而残留在钢中的；
-对钢的性能影响:提高钢的强度与硬度。
-是钢中的有益元素。 「有害元素，来自铁矿石本身」
（3）硫
-来源：炼钢时由矿石和燃料带入钢中的；
-对钢的性能影响：对钢造成热脆性；
-是钢中的有害元素。
（4）磷
-来源:磷是炼钢时由矿石带入钢中的；
-对钢的性能影响，对钢造成冷脆性；
-是钢中的有害元素。
二、碳素钢的分类
1、按钢的含碳量分类:
（1）低碳钢:C≤0.25%
（2）中碳钢:0.25%<C<0.6%
（3）高碳钢:C≥0.6%
2、按钢的质量分类:
（1）普通钢:S≤0.05%，P≤0.045%
（2）优质钢:S≤0.035%，P≤0.035%[rbk]
（3）高级优质钢:S≤0.025%，P≤0.025%
3、按钢的用途分类:
（1）结构钢:主要用于制造各种机械零件和工程构件。C<0.7%
（2）工具钢:主要用于制造各种刀具、模具和量具。其含碳量大于0.70%
4、按冶炼时脱氧程度的不同分类
（1）沸腾钢 （2）镇静钢 （3）半镇静钢
三、碳素钢的牌号及用途
1、碳素结构钢：
（1）牌号：Q屈服点数值，质量等级符号和脱氧方法符号；
（2）性能：一般;
（3）应用：厂房、桥梁、船舶、铆钉、螺钉、螺母等。
（4）例如：Q235-AF:表示届服点为235Mpa的A级沸腾钢。
2、优质碳素结构钢：
（1）牌号：用两位数字表示钢中平均含碳量的万分之几。
（2）分类：
① 08~25钢，属于低碳钢 性能：强度、硬度较低、塑性、韧性及焊接性良好； 用途：冲压件、焊接结构件及渗碳件，如:冲器件、压力容器等。
② 30~55钢，属于中碳钢 性能：较高的强度和硬度，是塑性和韧性随含碳量的增加而逐步降低。用途：制作受力较大的机械零件，如:连杆、曲轴、齿轮等。
③ 60钢以上属于高碳钢。 性能：有较高的强度、硬度和弹性; 用途：制造较高强度、耐磨性和弹性的零件，如:气门弹簧、弹簧垫等。
3、碳素工具钢：
（1）牌号：T+数字(平均含碳量的千分数)如:T12A:表示平均含碳量为1.2%的高级优质碳素工具钢。
（2）T7~T8:钻头、模具等； T9~T10:丝锥、板牙等； T11~T13:锉刀、削刀等。
4、铸造碳钢:
（1）牌号：ZG+数字一数字 第一组数字：屈服点 第二组数字：抗拉强度值 如：ZG270-500
（2）应用：制造形状复杂力学性能要求较高的机械零件。