碳鋼也叫碳素鋼，是含碳量（wc）小于2%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。

按用途可以把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。碳素結構鋼又可分為建筑結構鋼和機器制造結構鋼兩種。

按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼(wc≤0.25%)，中碳鋼(wc 0.25%~0.6%)和高碳鋼(wc >0.6%)。按磷、硫含量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼(含磷、硫較高)、優(yōu)質碳素鋼(含磷、硫較低)和高級優(yōu)質鋼(含磷、硫更低)。

一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高，強度也越高，但塑性降低。

碳素結構鋼一般情況下都不經熱處理，而在供應狀態(tài)下直接使用。通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質量分數(shù)低，焊接性能好，塑性、韌性好，有一定強度，常軋制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等，用于橋梁、建筑等結構和制造普通鉚釘、螺釘、螺母等零件。Q255和Q275鋼碳的質量分數(shù)稍高，強度較高，塑性、韌性較好，可進行焊接，通常軋制成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及制造簡單機械的連桿、齒輪、聯(lián)軸節(jié)、銷等零件。

優(yōu)質結構鋼

這類鋼必須同時保證化學成分和力學性能。其牌號是采用兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的質量分數(shù)的萬分數(shù)(wс×10000)。例如45鋼表示鋼中平均碳的質量分數(shù)為0.45%；08鋼表示鋼中平均碳的質量分數(shù)為0.08%，優(yōu)質碳素結構鋼主要用于制造機器零件。

機械結構鋼

這類鋼是指適用于制造機器和機械零件的合金鋼。它是在優(yōu)質碳紊鋼的基礎上，適當?shù)丶尤胍环N或數(shù)種合金元素，用來提高鋼的強度、韌性和淬透性。這類鋼通常要經過熱處理(如調質處理、表面硬化處理)后使用。主要包括常用的合金結構鋼和合金彈簧鋼兩大類，其中包括調質處理的合金鋼、表面硬化處理的合金鋼(滲碳鋼、氮化鋼、表面高頻淬火鋼等)、冷塑性成型用合金鋼(冷頂鍛用鋼、冷擠壓用鋼等)。按化學成分基本組成系列可分為Mn系鋼、SiMn系鋼、Cr系鋼、CrMo系鋼、CrNiMo系鋼、Nj系鋼、B系鋼等。