碳素鋼有各種分類方法，如按化學(xué)成分（即以含碳量）可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。按鋼的品質(zhì)可分為普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼。按用途則又可分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼。此外，還可以按冶煉方法和所保證的性能要求等來(lái)進(jìn)行分類。

普通碳素結(jié)構(gòu)鋼又稱普通碳素鋼，對(duì)含碳量、性能范圍以及磷、硫和其它殘余元素含量的限制較寬。在中國(guó)和某些國(guó)家根據(jù)交貨的保證條件又分為三類：甲類鋼（A類鋼）是保證力學(xué)性能的鋼。乙類鋼（B類鋼）是保證化學(xué)成分的鋼。特類鋼（C類鋼）是既保證力學(xué)性能又保證化學(xué)成分的鋼，常用于制造較重要的結(jié)構(gòu)件。中國(guó)生產(chǎn)和使用多的是含碳量在0.20%左右的A3鋼（甲類3號(hào)鋼），主要用于工程結(jié)構(gòu)。

碳素鋼的性能主要取決于鋼的含碳量和顯微組織。在退火或熱軋狀態(tài)下，隨含碳量的增加，鋼的強(qiáng)度和硬度升高，而塑性和沖擊韌性下降。焊接性和冷彎性變差。所以工程結(jié)構(gòu)用鋼，常限制含碳量。

碳素鋼中的殘余元素和雜質(zhì)元素如錳、硅、鎳、磷、硫、氧、氮等，對(duì)碳素鋼的性能也有影響。這和影響有時(shí)互相加強(qiáng)，有時(shí)互相抵銷。例如：硫、氧、氮都能增加鋼的熱脆性，而適量的錳可減少或部分抵銷其熱脆性。殘余元素除錳、鎳外都降低鋼的沖擊韌性，增加冷脆性。除硫和氧降低強(qiáng)度外，其它雜質(zhì)元素均在不同程度上提高鋼的強(qiáng)度。幾乎所有的雜質(zhì)元素都能降低鋼的塑性和焊接性。

應(yīng)變時(shí)效經(jīng)冷加工變形后的性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。碳和氮對(duì)應(yīng)變時(shí)效的影響，與對(duì)淬火時(shí)效的影響相似，磷也促進(jìn)應(yīng)變時(shí)效。低碳鋼因冷變形而消失的屈服點(diǎn)，隨時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸恢復(fù)。應(yīng)變時(shí)效比淬火時(shí)效更為復(fù)雜。如鋼材經(jīng)淬火后再進(jìn)行冷加工，無(wú)論在室溫或稍高溫度下，均將加速其應(yīng)變時(shí)效。

生產(chǎn)性廢鋼鐵

生產(chǎn)性廢鋼鐵一部分是各個(gè)使用鋼材制造終端使用商品的邊角余料；這一部分通過(guò)市場(chǎng)交易回到鋼鐵企業(yè)進(jìn)行再次冶煉。另一部分是各鋼鐵企業(yè)自產(chǎn)的返回廢鋼鐵，是企業(yè)內(nèi)部各個(gè)生產(chǎn)單元諸如，車間、分廠在生產(chǎn)過(guò)程中下來(lái)的邊角余料例如：切頭、切尾、鑄余、廢品、試樣、鋼屑、下腳料等。生產(chǎn)性廢鋼鐵的特點(diǎn)是：質(zhì)量很好，鋼水收得率高，鋼種明確，化學(xué)成分清楚。管理好這部分廢鋼鐵對(duì)于降低生產(chǎn)成本有著重要愈義。但是，隨著各個(gè)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和對(duì)節(jié)能降耗降低成本的追求，以及鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐（電爐）+全連鑄以來(lái)，成材率提高，自產(chǎn)返回廢鋼鐵減少，生產(chǎn)性廢鋼鐵趨于減少趨勢(shì)。