碳 鋼也叫碳素鋼，指含炭量Wc小于2.11%的鐵碳合金。 碳鋼除含碳外通常還富含少量的硅、錳、硫、磷。碳鋼封頭的沉淀硬化合金系的一個(gè)基本特征是隨溫度而變化的平衡固溶度，即隨溫度增加固溶度增加，大多數(shù)可熱處理的的鋁合金都符合這一條件。沉淀硬化所要求的溶解度－溫度聯(lián)系，可用鋁銅系的Al－4Cu合金闡明合金時(shí)效的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)的變化，在548℃進(jìn)行共晶改變L→α＋θ（Al2Cu）。銅在α相中的溶解度5.65％（548℃），隨著溫度的降低，固溶度急劇減小，室溫下約為0.05％。
碳鋼封頭在淬火加熱時(shí)，合金中形成了空位，在淬火時(shí)，由于冷卻快，這些空位來不及移出，便被“固定”在晶體內(nèi)。這些在過飽和固溶體內(nèi)的空位大多與溶質(zhì)原子聯(lián)系在一起。由于過飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀況，必然向平衡狀況改變，空位的存在，加速了溶質(zhì)原子的分散速度，因此加速了溶質(zhì)原子的偏聚。
碳素鋼的冶煉通常在轉(zhuǎn)爐、平爐中進(jìn)行。轉(zhuǎn)爐通常冶煉普通碳素鋼，而 平爐可以冶煉各種鋼。這些年氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)發(fā)展很快，有趨勢可替代平爐煉鋼。將煉好的鋼液寫入鋼錠模，就各種鋼錠。鋼錠通過鍛壓或軋制后便加工成各種形狀的鋼材和鍛件。鋼錠通過壓力加工后，可以鋼的內(nèi)部組織和夾雜物分布，所以同樣成分的鋼材要比鋼錠的性能優(yōu)越一些。