用于制作刃具、模具和量具的碳素鋼。與合金工具鋼相比，其加工性良好，價(jià)格低廉，使用范圍廣泛，所以它在工具生產(chǎn)中用量較大。碳素工具鋼分為碳素刃具鋼、碳素模具鋼和碳素量具鋼。碳素刃具鋼指用于制作切削工具的碳素工具鋼，碳素模具鋼指用于制作冷、熱加工模具的碳素工具鋼，碳素量具鋼指用于制作測(cè)量工具的碳素工具鋼。此類鋼一般以退火狀態(tài)交貨，根據(jù)需方要求也可以不退火狀態(tài)交貨。退火鋼材的硬度、斷口組織、網(wǎng)狀碳化物、珠光體組織、試樣淬火硬度、淬透性深度和鋼材表面脫碳層深度應(yīng)符合中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1298規(guī)定。此類鋼中存在網(wǎng)狀碳化物和層片狀珠光體時(shí)，容易產(chǎn)生淬火變形、開(kāi)裂和硬度不均勻，并降低刃具耐磨性，容易引起刃具崩刃，降低刃具壽命。為了防止網(wǎng)狀碳化物的產(chǎn)生，鋼材要反復(fù)鍛造，鍛后要快速冷卻。通過(guò)球化退火可使層片狀珠光體中的滲碳體球化。此類鋼淬火加熱一般用鹽浴爐，它可防止或減輕工具表層脫碳。在淬火冷卻時(shí)要注意防止變形和開(kāi)裂，為此一般采用分級(jí)淬火或等溫淬火，有的采用高頻淬火。淬火后應(yīng)及時(shí)回火，以防停放時(shí)發(fā)生變形或開(kāi)裂。

用作冷作模具的碳素工具鋼主要有T7A、T10A、T11A等，其中，又以T10A鋼應(yīng)用為普遍。冷作模具較少采用T8鋼，主要有兩方面原因：一是T8鋼淬火加熱過(guò)熱敏感性大，甚至在加熱溫度比較低(780~790℃)的條件下，T8鋼的晶粒也容易長(zhǎng)大，韌度較差；二是T8鋼淬火后組織中沒(méi)有過(guò)剩的碳化物，因而耐磨性差。而過(guò)共析鋼T10A、T11A在加熱時(shí)能獲得比較細(xì)的晶粒，淬火過(guò)熱敏感性小，經(jīng)適當(dāng)熱處理后可獲得較高的強(qiáng)度和一定的韌度。另外，T10A、T11A鋼在淬火后組織中還保留一些剩碳化物，可提高模具的耐磨性，這是T10A鋼應(yīng)用比較普遍的原因。

碳素工具鋼如用水(或鹽水、堿水)淬火會(huì)引起較大的畸變。堿浴分級(jí)淬火是解決其冷作模具淬火畸變的有效措施，又可基本上消除開(kāi)裂現(xiàn)象。采用160~180℃堿浴分級(jí)淬火特別適合于不需要磨刃的成形模具，或只需要表面硬度，中心有一定強(qiáng)度、高韌度的塑料壓模、冷鐓模等，或小型的刃口模具(如沖頭、落料模等)。

碳素工具鋼價(jià)廉易得，易于鍛造成形，切削加工性也比較好。碳素工具鋼的主要缺點(diǎn)是淬透性差，需要用水、鹽水或堿水淬火，畸變和開(kāi)裂傾向性大，耐磨性和熱強(qiáng)度都很低。因此，碳素工具鋼只能用來(lái)制造一些小型手工刀具或木工刀具，以及精度要求不高、形狀簡(jiǎn)單、尺寸小、負(fù)荷輕的小型冷作模具，如用來(lái)制造小沖頭、剪刀、冷沖模、冷鐓模等。特別需要指出的是，碳素工具鋼適于做冷鐓模，根據(jù)冷鐓模的工作條件，模具材料除了應(yīng)有足夠的強(qiáng)度以及模具工作表面和型腔要有足夠的硬度和硬化層外，還需要有足夠的韌度，故這類模具熱處理后要求內(nèi)孔有一定的淬硬層而外部不能淬硬，從而可保持有較高的韌度。如果淬硬層過(guò)深，會(huì)因工作中承受大的沖擊而迅速開(kāi)裂。但對(duì)尺寸較大、負(fù)荷較重的冷鐓模，也會(huì)因淬硬層薄和基體太軟而壓陷。