碳钢是一种铁碳合金，是钢铁材料的基础。
一、碳钢的概念：
碳钢是指含碳量小于2.11%的铁碳合金，并含有少量的硅、锰、硫、磷等元素。这些元素的存在对碳钢的性能有着重要的影响。
二、钢和铁的区别：
主要区别在于含碳量，含碳量大于2.11%的为铁，小于2.11%的为钢。二者在成分、性能、结构上的差异，决定了它们的不同用途。
三、碳钢中常存元素对性能的影响：
有益元素如硅、锰等可以强化固溶，提高钢的强度和硬度；而有害元素如磷、硫等则可能对钢的性能产生不利影响。
（一）锰的影响：
锰是脱氧剂和有益元素，可以提高钢的强度和硬度，消除硫的有害影响。
（二）硅的影响：
硅也是脱氧剂，它可以增大钢液的流动性，使热轧钢的抗拉强度和屈服点提高，但也会使面缩率和冲击韧性下降。当硅含量超过一定范围时，可能会对钢的性能产生不利影响。
（三）硫的影响：
硫在钢中是主要的有害元素，它主要来自生铁原料和冶炼过程中的燃料燃烧产物。硫的最大危害是引起钢在热加工时开裂。硫通过形成硫化物夹杂而对钢的力学性能产生不良影响。
（四）磷的影响：
磷在纯铁中有相当大的溶解度，能提高钢的强度，但使范性、韧性降低，特别是使钢的冷脆性增加。
四、碳钢的分类、编号及用途：
碳钢的分类主要包括按用途、化学成分、质量等级、冶炼方法和工艺方法分类。
按用途分类可分为结构钢和工具钢等。结构钢又可分为工程构件用钢和机器零件用钢；工具钢则包括刃具钢、模具钢和特殊性能钢等。
按化学成分分类主要是指非合金钢、低合金钢和合金钢。
按质量分类主要根据钢中的有害杂质磷、硫含量来分，包括普通钢、优质钢和高级优质钢等。
编号方面，普通碳素结构钢的牌号由代表屈服点的字母“屈”的字首（Q）、屈服点数值、质量等级符号等组成；优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示平均碳的质量分数的万倍。
五、碳钢的应用：
碳钢由于其良好的塑形、强度和可焊性，被广泛应用于建筑、桥梁、车辆制造、容器制造、工具制造等行业。不同类型和质量的碳钢用于满足各种工程和产品的需求。