碳钢是含碳量在0.0218%-2.11%的铁碳合金。也叫碳素钢。一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。一般碳钢中含碳量越高则硬度越大，强度也越高，但塑性越低。
按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。
按钢的质量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高）、优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）和特级优质钢。
碳素结构钢
牌号：这类钢主要保证力学性能， 故其牌号体现其力学性能，用“Q+数字”表示，其中Q是屈服点，数字表示屈服点数值，例如Q275表示屈服点275Mpa，若牌号后面标注字母A/B/C/D，则表示钢材质量等级不同，含S/P的量依次降低，钢材质量依次提高。
牌号注解：在牌号后面标注“F”为沸腾钢，标注“b”为半钢，不标注“F”或者“b”为钢。
特点：价格低廉，工艺性能（如焊接性和冷成形性）优良。
应用：一般工程结构和普通机械零件。如Q235可制作螺栓、螺母、销子、吊钩和不太重要的机械零件以及建筑结构中的螺纹钢、型钢、钢筋等。
碳素工具钢
基本不含合金元素的高碳钢，含碳量在00.65%-1.35%范围内
牌号：例如T12钢表示Wc=1.2%的碳素工具钢。T加金属含碳量的千分数。
特点：生产成本低，原料来源易取得，切削加工性良好，热处理后可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被广泛采用的钢种，用来制造各种刃具、模具、量具。但是这类钢的红硬性较差，即当工作温度大于250摄氏度时，港的硬度和耐磨性就会急剧下降而失去工作能力。另外，碳素工具钢若制成较大零件则不易淬硬，而且容易产生变形和裂纹。
属共析钢和过共析钢，强度、硬度较高，耐磨性好适用于制造各种低速切削刀具。
常用钢号及用途：
T7、T8：制作承受一定冲击而要求韧性的零件。如大锤、冲头、凿子、木工工具、剪刀。
T9、T10、T11：制造冲击较小的要求高硬度高耐磨性的工具。如丝锥、小钻头、冲模、手锯条。
T12、T13：制作不受冲击的工具。如锉刀、刮刀、剃刀、量具。
易切削结构钢
是在钢中加入一些使钢变脆的元素，使钢切削时切削易脆断成碎屑，从而有利于提高切削速度和延长刀具寿命
具体牌号有：Y12,Y12Pb,Y15,Y15Pb,Y20,Y30,Y35,Y40Mn,Y45Ca共九个牌号。
易切削结构钢分加硫易切削钢，加硫磷易切削钢，加铅易切削钢，加钙易切削钢，加硫碳锰易切削钢等。
牌号用规定的符号和阿拉伯数字表示。即以“易”的汉语拼音首位字母“Y”打头，其后用两位阿拉伯数字表示碳含量的万分数。
优质碳素结构钢
这类钢必须同时保证化学成分和力学性能。
牌号：采用两位数字表示钢中平均碳的质量分数的万分数。比如45号钢表示钢中平均碳的质量分数为0.45%。
应用：制造重要机械零件的非合金钢，一般都要经过热处理之后使用。
常用钢号及用途：
08F，碳的质量分数低，塑性好，强度低，用于冲压件如汽车和仪表外壳；
20，塑性和焊接性好，用于强度要求不高的零件及渗碳零件，例如机罩、焊接容器，小轴、螺母、垫圈及渗碳齿轮等；
45，40Mn，经调质后综合力学性能良好，用于受力较大的机械零件，如齿轮、连杆、机床主轴等；
60、65Mn钢具有较高的强度；用于制造各种弹簧、机车轮缘、低速车轮。