1. 化学成分

碳钢的主要成分是铁(Fe)和碳(C)，其他元素含量较低。分类如下：

类型 碳(C) 锰(Mn) 硅(Si) 硫(S) 磷(P)

低碳钢 0.05%–0.25% 0.3%–0.6% ≤0.3% ≤0.05% ≤0.04%

中碳钢 0.25%–0.60% 0.6%–1.0% ≤0.4% ≤0.04% ≤0.04%

高碳钢 0.60%–1.0% 0.3%–0.9% ≤0.4% ≤0.03% ≤0.03%

备注：

硫(S)和磷(P)是杂质元素。优质碳钢需要严格控制其含量(如S ≤ 0.03%，P ≤ 0.03%)。

锰(Mn)增强强度和韧性，其含量根据碳含量调整。

2. 机械性能

机械性能与碳含量和热处理条件密切相关：

参数 低碳钢(如Q235) 中碳钢(如45#) 高碳钢(如T8)

抗拉强度 300–500 MPa 500–800 MPa 600–1000 MPa

屈服强度 200–300 MPa 300–550 MPa 400–800 MPa

延伸率(%) 20%–35% 10%–20% 5%–15%

硬度(HB) 120–160 160–250 200–350

备注：

低碳钢：优异的塑性、焊接性和成型性，但强度较低。常用于结构件(如建筑、桥梁)。

中碳钢：淬火和回火后性能均衡。用于机械零件(齿轮、轴)。

高碳钢：高硬度和耐磨性但脆性大。需热处理(如球化退火)改善切削加工性。用于工具、弹簧等。

3. 典型应用

低碳钢板：建筑结构、汽车车身板、管道、容器。

中碳钢板：机械零件、连杆、齿轮、高强度螺栓。

高碳钢板：切削工具、弹簧、耐磨件、铁轨。