Trước khi đi sâu vào đặc điểm của thép cacbon, trước tiên chúng ta hãy làm rõ định nghĩa về thép.
Thép là một loại hợp kim dựa trên sắt. Sắt nguyên chất giòn và dễ bị rỉ sét, khiến nó không phù hợp cho các ứng dụng công nghiệp. Để giải quyết vấn đề này, carbon được thêm vào sắt cùng với các nguyên tố như mangan và phốt pho để tạo ra vật liệu hợp kim. Thuật ngữ thép cụ thể đề cập đến những thành phần có hàm lượng carbon nằm trong khoảng từ khoảng {{0}}.02% đến 2,14%. Ngược lại, sắt được phân loại là có hàm lượng carbon dưới 0,008%.
Khi hàm lượng carbon trong sắt tăng lên, sắt trở nên cứng hơn, nhưng đồng thời, nó trở nên giòn hơn. Mặc dù ít bị biến dạng dưới tác động của lực, nhưng nó cũng dễ bị gãy hơn, đặc biệt là khi chịu tác động đột ngột hoặc lực vượt quá khả năng chịu đựng của nó. Đây là lý do tại sao vật liệu dùng cho máy móc và kết cấu cần phải có cả độ cứng và độ bền.
Thép chứa lượng carbon vừa đủ để cân bằng độ cứng và độ bền của sắt.
Như đã đề cập, nhiều nguyên tố khác như mangan, crom và titan được thêm vào thép để tạo ra thép hợp kim và thép đặc biệt, mỗi loại có đặc điểm riêng biệt. Thép đặc biệt có các đặc điểm như chống gỉ hoặc chịu nhiệt độ cao được phát triển dựa trên các mục đích cụ thể.
Trong số các loại thép khác nhau, thép cacbon là loại thép không thuộc loại thép hợp kim hoặc thép đặc biệt. Nói cách khác, thép cacbon là thép ở trạng thái tự nhiên, không bổ sung các nguyên tố hoặc quy trình chuyên biệt. Thép cacbon được định nghĩa là có hàm lượng các nguyên tố khác ngoài sắt và cacbon thấp hơn các giá trị quy định. Ví dụ, crom bị giới hạn ở mức {{0}}.3% trở xuống và titan ở mức 0,05% trở xuống.
Thép cacbon được phân loại dựa trên hàm lượng cacbon, chia thành ba loại: thép cacbon thấp, thép cacbon trung bình và thép cacbon cao.
Thép cacbon thấp là loại thép có hàm lượng cacbon nằm trong khoảng từ {{0}}.02% đến 0.25%, thép cacbon trung bình có hàm lượng cacbon nằm trong khoảng từ 0.25% đến 0,6% và thép cacbon cao chứa từ 0,6% đến 2,14% cacbon.
