碳結(jié)鋼鋼材截面熱酸蝕試片上組織不致密的現(xiàn)象。在鋼材橫斷面熱酸蝕試片上，存在許多孔隙和小黑點(diǎn)子，呈現(xiàn)組織不致密現(xiàn)象，當(dāng)這些孔隙和小黑點(diǎn)子分布在整個(gè)試片上時(shí)叫一股疏松，集中分布在中心的叫做中心疏松。在縱向熱酸蝕試片上，疏松表現(xiàn)為不同長(zhǎng)度的條紋，但仔細(xì)觀察或用8～10倍放大鏡觀察，條紋沒(méi)有深度。用掃描電子顯微鏡觀察孔隙或條紋，可以發(fā)現(xiàn)樹枝晶末梢有金屬結(jié)晶的自由表面特征。疏松的成因與鋼水冷凝收縮和選分結(jié)晶有關(guān)。鋼水在結(jié)晶時(shí)，先結(jié)晶的樹枝晶晶軸比較純凈，而枝晶問(wèn)富集偏析元素、氣體、非金屬夾雜和少量未凝固的鋼水， 凝固時(shí)，不能夠全部充滿枝晶間，因而形成一些細(xì)小微孔。材在熱加工過(guò)程中，疏松可大大改善，但當(dāng)鋼錠疏松嚴(yán)重時(shí)，壓縮比不足或孔型設(shè)計(jì)不當(dāng)時(shí)，熱加工后疏松還會(huì)存在。嚴(yán)重的疏松視為鋼材缺陷，當(dāng)疏松嚴(yán)重時(shí)，鋼材的力學(xué)性能會(huì)受到一定影響。但根據(jù)鋼材使用要求，可以按標(biāo)準(zhǔn)圖片評(píng)定鋼材疏松級(jí)別。采用提高鋼水純凈度、加快冷卻速度、連鑄用電磁攪拌和減少枝晶等措施，可以減少疏松。

碳結(jié)鋼的時(shí)效通常有淬火時(shí)效和應(yīng)變時(shí)效兩種，都是由間隙元素作用引起的，主要是由于碳、氮、氧的重新分布所造成。淬火時(shí)效 即鋼由高溫快速冷卻后性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。鋼中含碳量、脫氧程度和含氮量對(duì)淬火時(shí)效都有很大影響。低碳鋼、脫氧不充分的沸騰鋼和含氮量較高的鋼發(fā)生淬火時(shí)效顯著。含碳約0.3%的中碳鋼，由淬火時(shí)效所引起的性能變化已大為減弱。含碳約0.6%的高碳鋼，實(shí)際上不起時(shí)效硬化作用（見(jiàn)金屬熱處理）。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。

碳結(jié)鋼常稱工具鋼，含碳量從0.60%至1.70%，可以淬硬和回火。錘，撬棍等由含碳量0.75%的鋼制造；切削工具如鉆頭，絲攻，鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼制造。按鋼的品質(zhì)分類按鋼的品質(zhì)可分為普通碳素鋼和優(yōu)質(zhì)碳素鋼。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、硫和其他殘余元素含量的限制較寬。在中國(guó)和某些 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)目前生產(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)。有的碳素結(jié)構(gòu)鋼還添加微量的鋁或鈮（或其他碳化物形成元素）形成氮化物或碳化物微粒，以限制晶粒長(zhǎng)大，使鋼強(qiáng)化，節(jié)約鋼材。在中國(guó)和某些 ，為適應(yīng)專業(yè)用鋼的特殊要求，對(duì)普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學(xué)成分和性能進(jìn)行調(diào)整，從而發(fā)展了一系列普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的專業(yè)用鋼（如橋梁、建筑、鋼筋、壓力容器用鋼等）。

碳素工具鋼碳結(jié)鋼（WC=0.65%~1.35% 屬高碳鋼）主要用途：制作各種小型工具?？蛇M(jìn)行淬火、低溫回火處理獲得高硬度高耐磨性。分為優(yōu)質(zhì)級(jí)和高級(jí)優(yōu)質(zhì)級(jí)兩大類。命名：標(biāo)志符號(hào)T+含碳量的1000倍。如：T10 WC=1.0%高級(jí)優(yōu)質(zhì)級(jí)在鋼號(hào)尾部加A，如T10A4、一般工程用鑄造碳素鋼件（鑄鋼主要用途：難用鍛壓等方法成型的復(fù)雜零件且力學(xué)性能要求較高；命名：標(biāo)志符號(hào)ZG+ σS值— σb值 如：ZG340-640表示方法編號(hào)：Q+數(shù)字+質(zhì)量等級(jí)符號(hào)·脫氧方法符號(hào)例如：Q235A·F其中Q表示屈服強(qiáng)度，235表示屈服強(qiáng)度的數(shù)值，A表示質(zhì)量等級(jí)為A級(jí)，F(xiàn)表示沸騰鋼。Q235A·F―表示屈服強(qiáng)度為235N/mm2；，A等級(jí)質(zhì)量沸騰鋼。