碳结钢实际上是碳素结构钢的简称，但是通常我们把优质的碳素结构钢说成碳结钢。通俗地讲，碳素结构钢就是一定碳含量的钢材，而碳结钢是其中碳含量小于0.08%的碳素钢。碳素钢实际上是所有钢材中比较常见的种类，而碳结钢是其中质量上乘、生产工艺十分讲究的碳素钢，具体地讲就是严格控制钢材的化学成分和力求保证钢材的力学性能指标，同时将各种多余的杂质含量降到。
一般用于表面耐磨、芯部耐冲击的重载零件，其耐磨性比调质+表面淬火高。其表面含碳量0.8--1.2%，芯部一般在0.1--0.25%(特殊情况下采用0.35%)。经热处理后，表面可以获得很高的硬度(HRC58--62)，芯部硬度低，耐冲击。
碳钢的不足：
(1)淬透性低。一般情况下，碳钢水淬的 *大淬透直径只有10mm-20mm。
(2) 强度和屈强比较低。如普通碳钢Q235钢的σs为235MPa，而低合金结构钢16Mn的σs则为360MPa以上。40钢的 σs /σb仅为0.43, 远低于合金钢。
(3) 回火稳定性差。由于回火稳定性差，碳钢在进行调质处理时，为了保证较高的强度需采用较低的回火温度，这样钢的韧性就偏低;为了保证较好的韧性，采用高的回火温度时强度又偏低，所以碳钢的综合机械性能水平不高。
(4) 不能满足特殊性能的要求。碳钢在抗氧化、耐蚀、耐热、耐低温、耐磨损以及特殊电磁性等方面往往较差，不能满足特殊使用性能的需求。
碳结钢的用途，碳结钢牌号以数字来表示，数字低含碳量低。低碳钢包括碳结钢牌号为：08F，10F等，具有良好的塑性和韧性，常经表面热处理制造要求表面硬而耐磨、而心部有良好真心性的零件。低碳结钢的用途在于轧制薄板，深冲制品。中碳钢包括碳结钢牌号为：15#碳结钢、20#碳结钢、35#碳结钢、45#碳结钢等，性能适中，经调质热处理有较高的综合力学性能，中碳结钢的用途在于制造尺寸较小的调质零件，包括拉杆，轴套，齿轮，活塞销，紧固件等。高碳钢包括碳结钢牌号为：50#碳结钢、55#碳结钢、60#碳结钢、75#碳结钢等，则有较高的强度和硬度，高碳结钢的用途在于制造弹簧和要求耐磨的零件。 碳结钢淬透性较差，不适用于制造对性能要求较高、截面尺寸较大或形状较复杂的零件。