碳钢，也称为碳素钢，是一种 铁碳合金，其内部含碳量通常在0.0218%至2.11%之间。除了碳元素外，碳钢中还可能含有少量的硅、锰、硫和磷等元素。这些元素的存在对碳钢的力学性能有很大影响，例如，碳含量的增加会提高钢的硬度和强度，但会降低其塑性。

碳钢的分类方式多样，可以根据用途、冶炼方法和脱氧方法等进行分类：

按用途分类

碳素结构钢：用于一般工程结构和普通机械零件。

碳素工具钢：用于制造刀具、量具等。

易切削结构钢：用于制造需要良好切削性能的零件。

按冶炼方法分类

平炉钢：通过平炉冶炼方法生产。

转炉钢：通过转炉冶炼方法生产。

按脱氧方法分类

沸腾钢（F）：在冶炼过程中不进行脱氧处理。

镇静钢（Z）：在冶炼过程中加入脱氧剂进行脱氧处理。

半镇静钢（b）：在冶炼过程中部分脱氧。

特殊镇静钢（TZ）：在冶炼过程中进行特殊的脱氧处理。

碳钢因其优异的物理和化学特性，被广泛应用于各个领域，如工程结构、机械制造、阀门制造等。其优点包括高硬度、高强度、良好的耐磨性和可加工性，但也存在韧性较差、易腐蚀等问题。通过热处理工艺，如淬火和回火，可以进一步优化碳钢的性能，满足不同应用需求。