碳鋼（plain-carbon steel）

鋼就是溶入少量碳的鐵，碳含量通常在重量的百分之一以下，而這一點點碳就改變了一切。碳鋼是最單純的配方：主要成分是鐵、受控制的碳量，再加上冶煉時帶進來的少量錳、矽與雜質。它是汽車車身、鋼樑、釘子、扳手與鐵軌的材料，是地球上使用量最大的工程金屬。

依碳含量，碳鋼分成三大類。低碳鋼（碳約低於 0.25%，又稱軟鋼）軟、便宜、易彎折、易銲接與沖壓，用於車身鈑件與結構鋼樑。中碳鋼（碳約 0.25% 到 0.6%）可經淬火與回火，得到強度與韌性的實用組合，用於齒輪、車軸與鐵軌。高碳鋼（碳約 0.6% 到 1.4%）硬化能力最強、能保持鋒利刃口，用於彈簧、刀具與手工具。碳愈多，硬脆的碳化鐵相（雪明碳鐵，cementite）愈多，因此強度與硬度上升，但延性下降。

碳鋼便宜又強，但有兩個必須誠實面對的限制。第一，它容易生鏽，裸鋼須靠油漆、鍍鋅或塗油才能抵擋風雨。第二，它硬化深度不足：把厚的碳鋼棒淬火，只有表面變硬而心部仍軟，因為它的硬化能（hardenability）差。當設計需要深層硬化或抗蝕能力時，工程師就會加入合金元素，改用合金鋼或不鏽鋼。