碳素钢是近代工业中使用早、用量大的基本材料。世界各工业国家，在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也非常注意改进碳素钢质量，扩大品种和使用范围。目前碳素钢的产量在各国钢总产量中的比重，约保持在80%左右，它不仅广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶和各种机械制造工业，而且在近代的石油化学工业、海洋开发等方面，也得到大量使用。
制造工艺
碳素钢的冶炼通常在转炉、平炉中进行。转炉一般冶炼普通碳素钢，而 平炉可以冶炼各种优质钢。氧气顶吹转炉炼钢技术发展很快，有趋势可代替平炉炼钢。将炼好的钢液注入钢锭模，就得到各种钢锭。钢锭经过锻压或轧制后便加工成钢板、钢带、钢条和各种断面形状的型钢。碳钢一般在热轧状态下直接使用。当用于制造工具和各种机器零件时，则需要根据使用要求进行热处理；于铸钢件，绝大多数都要进行热处理。
碳素钢的应用
含碳量在0.1%-1.2%的碳素钢、碳素工具钢、弹簧钢及其各种下脚料，都可以用作冶金钢时配碳和增碳用钢料。选用碳素钢返回料时应注意以下几点。
　　1.钢锭冒口、热轧锻切头料等，其中磷、硫含量较高。冶炼低磷、硫合金钢时应控制用量。
　　2.车屑、废丝带材、废次钢材等成分不准确，选用时应慎重，好重熔（洗炉）后使用。
　　3.使用碳素钢废旧钢材时应进行火花鉴定，分类使用。

（1）普通碳素结构钢又称普通碳素钢，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。在中国和某些国家根据交货的保证条件又分为三类：甲类钢（A类钢）是保证力学性能的钢。乙类钢（B类钢）是保证化学成分的钢。特类钢(C类钢）是既保证力学性能又保证化学成分的钢，常用于制造较重要的结构件。中国目前生产和使用多的是含碳量在0.20%左右的A3钢（甲类3号钢），主要用于工程结构。
有的碳素结构钢还添加微量的铝或铌（或其他碳化物形成元素）形成氮化物或碳化物微粒，以限制晶粒长大，使钢强化，节约钢材。在中国和某些国家，为适应专业用钢的特殊要求，对普通碳素结构钢的化学成分和性能进行调整，从而发展了一系列普通碳素结构钢的专业用钢（如桥梁、建筑、钢筋、压力容器用钢等）。
（2）优质碳素结构钢和普通碳素结构钢相比，硫、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。根据含碳量和用途的不同，这类钢大致又分为三类：①小于0.25%C为低碳钢，其中尤以含碳低于0.10%的08F,08Al等，由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车、制罐……等。20G则是制造普通锅炉的主要材料。此外，低碳钢也广泛地作为渗碳钢，用于机械制造业。②0.25～0.60%C为中碳钢，多在调质状态下使用，制作机械制造工业的零件。③大于0.6%C为高碳钢，多用于制造弹簧、齿轮、轧辊等。根据含锰量的不同，又可分为普通含锰量（0.25～0.8%）和较高含锰量（0.7～1.0%和0.9～1.2%）两钢组。锰能改善钢的淬透性，强化铁素体，提高钢的屈服强度、抗拉强度和耐磨性。通常在含锰高的钢的牌号后附加标记“Mn”，如15Mn、20Mn以区别于正常含锰量的碳素钢。

1、碳素结构钢
主要用途：各类工程。通常热轧后空冷供货，用户一般不需进行热处理而直接使用。这类钢按其屈服强度等级共分五个等级。
命名：标志符号Q+小σS值—等级符号+脱氧程度符号 如：Q235 AF
等级符号：A、B、C、D（D级达到了优质钢水平）
2、优质碳素结构钢
主要用途：重要机件。可以通过热处理调整零件的力学性能。出厂状态可以是热轧后空冷，也可以是退火、正火等状态。按国家标准（GB/T699-1999的规定，分为优质钢、优质钢A和特级优质钢E三个质量等级。
命名：用两位数字表示，两位数字表示钢中含碳量的万分之几。 如：45钢 WC=0.45%
常用牌号：08F、15、45、60、60Mn等。
3、碳素工具钢（WC=0.65%~1.35% 属高碳钢）
主要用途：制作各种小型工具。可进行淬火、低温回火处理获得高硬度高耐磨性。分为优质级和优质级两大类。
命名：标志符号T+含碳量的1000倍。 如：T10 WC=1.0%
优质级在钢号尾部加A，如T10A
4、一般工程用铸造碳素钢件（铸钢）
主要用途：难用锻压等方法成型的复杂零件且力学性能要求较高；
命名：标志符号ZG+低σS值—低σb值 如：ZG340-640