碳鋼主要指碳的質(zhì)量分數(shù)小于2.11%而不含有特意加入的合金元素的鋼。有時也稱為普碳鋼或碳素鋼。 　　碳鋼也叫碳素鋼，指含炭量Wc小于2.11%的鐵碳合金。 碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。碳鋼封頭的沉淀硬化合金系的一個基本特征是隨溫度而變化的平衡固溶度，即隨溫度增加固溶度增加，大多數(shù)可熱處理的的鋁合金都符合這一條件。沉淀硬化所要求的溶解度－溫度關(guān)系，可用鋁銅系的Al－4Cu合金說明合金時效的組成和結(jié)構(gòu)的變化。圖3－1鋁銅系富鋁部分的二元相圖，在548℃進行共晶轉(zhuǎn)變L→α＋θ（Al2Cu）。銅在α相中的溶解度5.65％（548℃），隨著溫度的下降，固溶度急劇減小，室溫下約為0.05％。
大型碳鋼封頭在淬火加熱時，合金中形成了空位，在淬火時，由于冷卻快，這些空位來不及移出，便被“固定”在晶體內(nèi)。這些在過飽和固溶體內(nèi)的空位大多與溶質(zhì)原子結(jié)合在一起。由于過飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必然向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變，空位的存在，加速了溶質(zhì)原子的擴散速度，因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。
碳素鋼的冶煉通常在轉(zhuǎn)爐、平爐中進行。轉(zhuǎn)爐一般冶煉普通碳素鋼，而 平爐可以冶煉各種鋼。近年來氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)發(fā)展很快，有趨勢可代替平爐煉鋼。將煉好的鋼液注入鋼錠模，就各種鋼錠。鋼錠經(jīng)過鍛壓或軋制后便加工成各種形狀的鋼材和鍛件。鋼錠經(jīng)過壓力加工后，能夠鋼的內(nèi)部組織和夾雜物分布，所以同樣成分的鋼材要比鋼錠的性能優(yōu)越一些。