低碳钢

低碳钢可以根据其含碳量来区分，含碳量最高可达0.30%。由于其延展性和易于焊接和切割，它通常用于制造链条、铆钉、螺栓和轴。由于它的强度和硬度较低，因此也被称为“低碳钢”。这种类型的钢通常用于未经热处理的工程结构部件，但耐磨机械部件等某些物品可能需要进一步加工。

退火低碳钢中存在铁素体和珠光体，强度和硬度较低，但塑性和韧性较好。因此，它具有优良的冷成型性，可以通过卷边、弯曲、冲压等方法进行冷成型。含碳量极低的低碳钢非常硬，切削加工性差。淬火处理可提高其切削加工性。

低碳钢被轧制成各种类型的钢材，用于生产建筑部件、容器、箱子、熔炉、农业机械等。可成型为深冲产品的薄板，如汽车驾驶室和固定在发电机上的绕线器；同样，它可以作为杆来实现，以创建具有不同强度要求的机械部件。一般这类钢在使用前不经过热处理；然而，由于碳含量超过 0.15%，渗碳或氰化工艺用于轴、衬套和链轮等部件。

由于其强度低，低碳钢没有被广泛使用。碳钢可以通过增加锰含量和添加微量钒、钛、铌和其他合金元素来提高强度。为了获得高强度和良好的延展性，可以通过降低钢中的碳含量，添加铝、硼和碳化物形成元素来获得超低碳贝氏体组织。

中碳钢

中碳钢的含碳量在0.25%～0.60%之间。分为镇静钢、半镇静钢、沸腾钢等几类产品。除碳外，通常还含有少量锰（0.70%～1.20%）。按质量分为普通碳素结构钢和高级碳素结构钢。其热加工和切削性能良好，但焊接性能较差，强度和硬度高于低碳钢，而塑性和韧性低于后者。热轧、冷拔材料均可直接使用，也可热处理后使用；中碳钢经调质后具有良好的综合力学性能，最高硬度可达HRC55（HB538）左右，σb为600-1100MPa。

中碳钢比低碳钢含碳量高，强度高，焊接性差。中碳钢焊条电弧焊和铸件焊补的主要特点是：热影响区的存在导致组织硬化，随着板厚和含碳量的增加而增加。焊接材料和工艺规范选择不准确，容易导致冷裂纹的出现。母材和焊缝中的高碳含量增加了热裂的可能性，同样对焊接材料的脱氧、母材的脱脂和除锈以及焊接材料的干燥提出了更加严格的要求。

高碳钢

在高碳钢中，含碳量在0.60%～1.70%之间，可以淬火和回火。锤子、撬棍等，通常由含碳量为0.75%的钢制成；钻头、丝锥、铰刀等切削工具，通常由含碳量为0.90%～1.00%的钢制成。

高碳钢由于含碳量高，焊接性差，造成以下特点：
（1）导热性差，使焊接区与未加热部位温差大，使焊缝产生内应力，易产生开裂。
(2)对淬火反应强烈，导致接缝附近出现马氏体组织和拉致冷裂纹。
(3)焊接时，高温使晶粒长大加速，碳化物在晶界处聚集，使焊缝变弱，强度降低。
(4)高碳钢在焊接时也比中碳钢更容易产生热裂纹。