碳钢是现代工业中使用最早、最广泛的基础材料。世界工业国家在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也十分注意提高碳钢的质量，扩大品种和应用范围。它不仅广泛应用于建筑、桥梁、铁路、车辆、船舶和各种机械制造行业，还广泛应用于现代石油化工和海洋开发。

碳钢不是铁，而是以铁为基体，碳为主要合金元素的铁碳合金。碳钢，尤其是低碳钢，在工业上应用广泛。各种板材、管材、型材都有，比如角钢、槽钢、工字钢、圆钢、扁钢。

化学影响

碳钢的性能主要取决于钢的碳含量和显微组织。在退火或热轧状态下，随着碳含量的增加，钢的强度和硬度增加，而塑性和冲击韧性下降。焊接性和冷弯性变差。因此，工程结构用钢的碳含量往往是有限的。碳钢中的残余元素和杂质元素，如锰、硅、镍、磷、硫、氧和氮等，也会影响碳钢的性能。这些影响有时相互加强，有时相互抵消。

例如，硫、氧、氮都可以增加钢的热脆性，而适量的锰可以降低或部分抵消其热脆性；除锰和镍以外的残余元素降低钢的冲击韧性，增加冷脆。除了硫和氧，其他杂质元素都不同程度地提高钢的强度。几乎所有的杂质元素都会降低钢的塑性和可焊性。

氢会在钢中引起许多严重的缺陷，如白点、点状偏析、氢脆、表面鼓泡和焊缝热影响区裂纹。为了保证钢的质量，必须尽可能降低钢中的氢含量。脱氧带入的铝等残余元素可降低低碳钢的时效倾向，细化晶粒，提高钢的低温韧性，但余量不宜过多。剩余元素如镍、铬、钼、铜等。炉料带入的，在含量较高时能提高钢的淬透性，但对塑性要求较高的特种钢不利，如深冲用钢板。

加工性能

碳钢多由氧气转炉和平炉冶炼，优质碳钢也由电弧炉生产。根据炼钢过程中脱氧的程度，碳钢可分为镇静钢、沸腾钢和介于两者之间的半镇静钢。冶炼方法对钢的性能的影响主要是通过钢的纯净度来实现的。人们可以通过真空处理、炉外精炼和喷吹技术获得更高纯度的钢，从而显著提高碳钢的质量。

碳钢的塑性加工过程通常分为热加工和冷加工。热加工后，钢锭中的小气泡、气孔等缺陷焊接在一起，使钢结构致密。同时，热加工会破坏铸态组织，细化晶粒。锻钢比铸态钢具有更好的机械性能。随着冷塑性变形量的增加，冷加工钢的强度和硬度增加，而塑性和韧性下降。为了提高产量，连铸技术被广泛应用。