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碳结钢常称工具钢，含碳量从0.60%至1.70%，能够淬硬和回火。锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造；切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90%至1.00%的钢制造。按钢的质量分类;按钢的质量可分为普通碳素钢和优质碳素钢。普通碳素构造钢又称普通碳素钢，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他剩余元素含量的限制较宽。在中国和某些依据交货的保证条件又分为三类：甲类钢（A类钢）是保证力学性能的钢。乙类钢（B类钢）是保证化学成分的钢。>
特类钢(C类钢）是既保证力学性能又保证化学成分的钢，常用于制造较重要的构造件。中国消费和运用多的是含碳量在0.20%左右的A3钢（甲类3号钢），主要用于工程构造。有的碳素构造钢还添加量的铝或铌（或其他碳化物构成元素）构成氮化物或碳化物粒，以限制晶粒长大，使钢强化，节约钢材。在中国和某些，为顺应专业用钢的特殊央求，对普通碳素构造钢的化学成分和性能中止调整，从而展开了一系列普通碳素构造钢的专业用钢。
优质碳素构造钢和普通碳素碳结钢相比，硫、磷及其他非金属夹杂物的含量较低。依据含碳量和用处的不同，这类钢大致又分为三类:小于0.25%C为低碳钢，其中尤以含碳低于0.10%的08F08Al等，由于具有很好的深冲性和焊接性而被普遍地用作深冲件如汽车、制罐…等。20G则是制造普通锅炉的主要资料。此外，低碳钢也普遍地作为渗碳钢，用于机械制造业。0.25～0.60%C为中碳钢，多在调质状态下运用，制造机械制造工业的零件。③大于0.6%C为高碳钢，多用于制造簧、齿轮、轧辊等。依据含锰量的不同，又可分为普通含锰量（0.25～0.8%）和较高含锰量（0.7～1.0%和0.9～1.2%）两钢组。锰能改善钢的淬透性，强化铁素体，进步钢的屈从强度、抗拉强度和耐磨性。
碳结钢钢材截面热酸蚀试片上组织不致密的现象。在钢材横断面热酸蚀试片上，存在许多孔隙和小黑点子，呈现组织不致密现象，当这些孔隙和小黑点子分布在整个试片上时叫一股疏松，集中分布在中心的叫做中心疏松。在纵向热酸蚀试片上，疏松表现为不同长度的条纹，但仔细观察或用8～10倍放大镜观察，条纹没有深度。用扫描电子显微镜观察孔隙或条纹，可以发现树枝晶末梢有金属结晶的自由表面特征。疏松的成因与钢水冷凝收缩和选分结晶有关。钢水在结晶时，先结晶的树枝晶晶轴比较纯净，而枝晶问富集偏析元素、气体、非金属夹杂和少量未凝固的钢水， 凝固时，不能够全部充满枝晶间，因而形成一些细小微孔。材在热加工过程中，疏松可大大改善，但当钢锭疏松严重时，压缩比不足或孔型设计不当时，热加工后疏松还会存在。严重的疏松视为钢材缺陷，当疏松严重时，钢材的力学性能会受到一定影响。但根据钢材使用要求，可以按标准图片评定钢材疏松级别。采用提高钢水纯净度、加快冷却速度、连铸用电磁搅拌和减少枝晶等措施，可以减少疏松。
碳结钢钢水凝固过程中，由于体积收缩，在钢锭或连铸坯心部未能得到充分填充而形成的管状或分散孔洞。在热加工前，因为切头量过小或缩孔较深，造成切除不尽，其残留部分称为缩孔残余。缩孔残余分布在钢锭上部中心处，并与钢锭顶部贯通的叫一次缩孔。由于设计的钢锭模细长或上小下大，在浇铸凝固过程中，钢锭截口以下锭中心仍有未凝固的钢水，凝固后期不能充分填充，形成的孔洞叫二次缩孔。一次缩孔和二次缩孔有本质差别，前者只出现在钢锭头部，后者在钢锭上、中、下部位都有可能出现。一次缩孔酸洗试片中心区域呈不规则的折皱裂缝或空洞。在其上或附近常伴有严重的夹渣、成分偏析和疏松。二次缩孔孔洞中或附近没有夹渣，但有偏析生成碳物。一次缩孔残余和空气贯通的二次缩孔在轧制（锻造）过程中不能焊合，与空气隔绝的二次缩孔和连铸坯缩孔在轧制时一般能够焊合，不影响钢材使用性能。缩孔残余严重地破坏钢材的连续性，是钢材不允许存在的缺陷，轧制（锻造）时必然在钢坯上产生裂纹。为了防止缩孔的产生，要求正确设计钢锭模和保温帽尺寸，并采用性能优良的保护渣、保温剂（发热剂）和绝热板，把缩孔控制在钢锭头部，以保证在开坯时切掉。控制浇铸速度不要太快，温度不要过高可以防止缩孔产生。
