碳鋼：把含碳量小于2.11%而不含有特意加入合金元素的鋼稱為碳素鋼，簡稱碳鋼。

常存元素對鋼性能的影響

碳鋼中除鐵和碳兩個主要元素外，煉鋼原料總是存在一定的雜質(zhì)，而且在冶煉過程還會帶入一些雜質(zhì)，如Si、Mn、P、S、非金屬夾雜物及氧、氮、氫等氣體。它們對鋼的性能和質(zhì)量有一定的影響。

（1）錳（Mn）。錳主要來自煉鋼脫氧劑。脫氧后殘留在鋼中的錳可溶于鐵素體和滲碳體中，使鋼的強度和硬度提高。此外，錳還與硫形成MnS，從而減輕硫?qū)︿摰挠泻ψ饔?。所以錳是鋼中的有益元素，其含量一般為0.25%～0.80%。

（2）硅（Si）。硅是煉鋼后期，以硅鐵脫氧劑進行脫氧反應(yīng)后殘留在鋼中的元素。硅能溶于鐵素體，對鋼有一定的強化作用，所以硅是鋼中的有益元素。但由于含量少，故其強化作用不大，一般應(yīng)控制在0.17%～0.37%之內(nèi)。

（3）硫（S）。硫是由生鐵及燃料帶入鋼中的有害元素。它在鋼中與鐵生成化合物FeS，F(xiàn)eS與鐵形成共晶體（Fe+FeS），熔點低（985℃）。當鋼材加熱到1000～1200℃進行軋制或鍛造時，沿晶界分布的共晶體已經(jīng)熔化，各晶粒間連接被破壞，導(dǎo)致鋼材開裂，這種現(xiàn)象稱為熱脆性。因此，硫是鋼中的有害元素，其含量不得超過0.05%。

（4）磷（P）。磷是由生鐵帶入鋼中的有害元素。磷部分溶解在鐵素體中形成固溶體，部分在結(jié)晶時形成脆性很大的化合物Fe3P，使鋼在低溫下（一般為100℃以下）的塑性和韌性急劇下降，這種現(xiàn)象稱為冷脆性。鋼中含磷量達到0.10%時，冷脆性就很嚴重了。因此，磷是鋼中的有害元素，一般鋼中含磷量控制在0.04%以下。

（5）非金屬夾雜物。鋼中的非金屬夾雜物有氧化物、硫化物和硅酸鹽等。這些夾雜物是煉鋼反應(yīng)產(chǎn)生而未能完全排除，或是從爐渣、爐體、鑄錠設(shè)備等耐火材料中帶入的。非金屬夾雜物降低鋼的強度、塑性，因而夾雜物越少，鋼的質(zhì)量越好。

碳鋼的分類

（1）按冶煉方法及設(shè)備分：a.平爐鋼 b.轉(zhuǎn)爐鋼 c.電爐鋼

（2）按冶煉澆注時脫氧劑與脫氧程度分

a.沸騰鋼：在冶煉末期和澆注前用錳鐵和少量鋁作脫氧劑進行輕微脫氧，使大量的氧留在鋼液中；在澆入錠模后，鋼中的氧與碳反應(yīng)，產(chǎn)生大量CO氣泡而引起鋼液表面劇烈沸騰，故稱為沸騰鋼。

b.鎮(zhèn)靜鋼：鋼液澆注前相繼用錳鐵、硅鐵和鋁等脫氧劑進行充分脫氧，使鋼液澆入錠模后凝固時沒有CO氣泡產(chǎn)生，錠模內(nèi)鋼液平靜，故稱為鎮(zhèn)靜鋼。

c.連鑄坯：鋼液經(jīng)過連鑄機直接生產(chǎn)的鋼坯叫做連鑄坯。

d.半鎮(zhèn)靜鋼：鋼液脫氧程度不夠充分，介于沸騰鋼和鎮(zhèn)靜鋼之間，澆注時產(chǎn)生輕微沸騰，鋼的組織和性能也介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之間。

（3）按含碳量分類

a.低碳鋼：鋼的碳含量wc<0.25% 。

b.中碳鋼：鋼的碳含量介于0.25%～0.60%之間（wc=0.25%～0.60%）。

c.高碳鋼：鋼的碳含量wc>0.60% 。

（4）按碳鋼的質(zhì)量分類，這種分類方法主要根據(jù)碳鋼中所含有害雜質(zhì)S、P的質(zhì)量分數(shù)分類。

a.普通碳素鋼：ws≤0.050%、wp≤0.045%。

b.優(yōu)質(zhì)碳素鋼：ws≤0.035%、wp≤0.035%。

c.高 級優(yōu)質(zhì)碳素鋼：ws≤0.025%、wp≤0.025%。

d.特技優(yōu)質(zhì)碳素鋼：ws≤0.015%、wp≤0.025%。