碳結(jié)鋼按化學(xué)成分分類(lèi)< 碳素鋼按化學(xué)成分（即以含碳量）可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。
(1) 低碳鋼
又稱(chēng)軟鋼，含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易于接受各種加工如鍛造，焊接和切削，常用于制造鏈條，鉚釘，螺栓，軸等。 (2) 中碳鋼碳量0.25%～0.60%的碳素鋼。有鎮(zhèn)靜鋼、半鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼等多種產(chǎn)品。除碳外還可含有少量錳（0.70%～1.20%）。按產(chǎn)品質(zhì)量分為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼。熱加工及切削性能良好，焊接性能較差。強(qiáng)度、硬度比低碳鋼高，而塑性和韌性低于低碳鋼?？刹唤?jīng)熱處理，直接使用熱軋材、冷拉材，亦可經(jīng)熱處理后使用。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學(xué)性能。能夠達(dá)到的 硬度約為HRC55(HB538），σb為600～1100MPa。所以在中等強(qiáng)度水平的各種用途中，中碳鋼得到廣泛的應(yīng)用，除作為建筑材料外，還大量用于制造各種機(jī)械零件。
（3）高碳鋼
常稱(chēng)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。

碳結(jié)鋼偏析影響鋼材的力學(xué)性能和耐蝕性能。嚴(yán)重偏析可能造成鋼材脆斷，冷加工時(shí)還會(huì)損壞機(jī)械，故超過(guò)允許級(jí)別的偏析是不允許存在的。偏析程度往往與錠型、鋼種、冶煉操作和澆鑄條件有關(guān)。合金元素、雜質(zhì)和氣體的偏析，隨澆鑄溫度升高和澆鑄速度加快，偏析程度愈嚴(yán)重。連鑄鋼采用電磁攪拌可以減輕偏析程度。另外，增加鋼水潔凈度是減輕偏析的重要措施。非金屬夾雜鋼中含有與基體金屬成分不同的非金屬物質(zhì)。它破壞了金屬基體的連續(xù)性和各向同性性能。按非金屬夾雜的來(lái)源可分為內(nèi)生夾雜、外來(lái)夾雜及兩者混合物。 1）內(nèi)生夾雜是由脫氧和結(jié)晶時(shí)進(jìn)行的各種物理化學(xué)反應(yīng)形成的，主要是鋼中氧、硫、氮同其他成分間的反應(yīng)產(chǎn)物，如Al2O3等。內(nèi)生夾雜的特點(diǎn)是顆粒小，在鋼內(nèi)分布均勻，它與脫氧方法和化學(xué)成分有密切關(guān)系。

碳結(jié)鋼常稱(chēng)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(lèi)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(chēng)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(lèi)：甲類(lèi)鋼（A類(lèi)鋼）是保證力學(xué)性能的鋼。乙類(lèi)鋼（B類(lèi)鋼）是保證化學(xué)成分的鋼。特類(lèi)鋼(C類(lèi)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(lèi)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(zhuān)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(zhuān)業(yè)用鋼（如橋梁、建筑、鋼筋、壓力容器用鋼等）。