普通碳素结构刚又称普通碳素钢。含碳量小于0.38%,以小于0.25%最为常用。属于低碳钢,每个金属牌号表示该钢种在厚度小于16mm时的最低屈服点。与优质碳素钢相比,对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他残余元素含量的限制较宽。我国和某些国家根据交货的保证条件,把普通碳素钢分为三类:甲类钢(A类钢),只保证力学性能,不保证化学成分,乙类钢(B类钢),只保证化学成分,不保证力学性能;特类钢(C类钢),既保证化学成分,又保证力学性能。特类钢常用于制造较重要的结构件。
碳素结构钢钢中除含有主要为了脱氧而加入的硅、锰元素外,不含其他有意加入的合金元素。钢中硫、磷杂质含量较高,一般来说普通质量碳素结构钢的硫的质量分数不大于0.050%、磷的质量分数不大于0.045%;优质碳素结构钢硫和磷的质量分数不大于0.040%。这类钢通常以热轧状态交货和使用,主要用于工程结构。根据国家标准GB/T13304-1991《钢分类》,碳素结构钢属于非合金钢,是非合金钢中的一种。非合金钢还包括优质碳素结构钢、碳素工具钢、碳素弹簧钢、易切削碳素钢,以及其他一些具有特殊性能和用途的钢。
按化学成分非合金钢各元素规定含量的界限值。
当标准、技术条件或订货单中对钢的熔炼分析化学成分规定最低值或范围时,应以最低值作为规定时进行分类;若规定最高值时,应以最高值的0.7倍作为规定含量进行分类。
根据GB/T 700-1988《碳素结构钢》化学成分的规定,其所包括的各种牌号钢均属于非合金钢。
优质碳素结构钢主要用于机械结构,其力学性能是必须保证的。这种钢的强度随碳含量的增加而提高、包括的强度范围较大(屈服强度最小值从175MPa至980MPa)、塑性和韧性较好、加工性能优良,但是淬透性较低、热稳定性较差、时效敏感性较大(尤其是低碳钢)。
锰是钢中固溶强化元素,在热处理用途中对提高淬透性是有效地。较高锰含量的优质碳素结构钢具有较高的屈服点、强度、硬度和耐磨性,但塑性和韧性稍差。锰含量增加对碳含量(质量分数)为0.1%-0.15%的钢的强度提高有显著影响,而对碳含量(质量分数)大于0.7%的钢的强度提高则影响很小。碳素钢和合金钢。碳素钢按含碳量不同又分低碳钢(含碳量小于0.25%),中碳钢
(含碳量为0.25%~0.6%)和高碳钢(含碳量大于0.6%)。合金钢按合金元素总量分低合金钢(合金元素总量小于5%),中合金钢(合金元素总含量为5%~10%)和高合金钢(合金元素总量大于10%),按所含主要合金元素将合金钢分为锰钢、铬钢、铬锰钛钢等。