氫在碳結(jié)鋼中能造成很多嚴(yán)重缺陷，如產(chǎn)生白點(diǎn)、點(diǎn)狀偏析、氫脆、表面鼓泡和焊縫熱影響區(qū)內(nèi)的裂縫等。為保證鋼的質(zhì)量，必須盡可能降低鋼中氫的含量。脫氧帶入的殘余元素如鋁，可減小低碳鋼的時(shí)效傾向，還可以細(xì)化晶粒，提高鋼在低溫下的韌性，但余量不宜過(guò)多。由爐料中帶入的殘余元素如鎳、鉻、鉬、銅等，含量高時(shí)可提高鋼的淬透性，但對(duì)要求具有高塑性的專(zhuān)用鋼，如深沖用鋼板，則是不利的。加工性能碳素鋼大都采用氧氣轉(zhuǎn)爐和平爐冶煉，優(yōu)質(zhì)碳素鋼也采用電弧爐生產(chǎn)。根據(jù)煉鋼過(guò)程脫氧程度的不同，碳素鋼可分為鎮(zhèn)靜鋼、沸騰鋼和介于兩者之間的半鎮(zhèn)靜鋼。冶煉方法對(duì)鋼的性能影響，主要是通過(guò)鋼的純凈度而起作用的。人們通過(guò)真空處理、爐外精煉和噴吹技術(shù)等，都可獲得更高純凈度的鋼，從而顯著改善了碳素鋼的品質(zhì)。
碳結(jié)鋼鋼材截面熱酸蝕試片上組織不致密的現(xiàn)象。在鋼材橫斷面熱酸蝕試片上，存在許多孔隙和小黑點(diǎn)子，呈現(xiàn)組織不致密現(xiàn)象，當(dāng)這些孔隙和小黑點(diǎn)子分布在整個(gè)試片上時(shí)叫一股疏松，集中分布在中心的叫做中心疏松。在縱向熱酸蝕試片上，疏松表現(xiàn)為不同長(zhǎng)度的條紋，但仔細(xì)觀察或用8～10倍放大鏡觀察，條紋沒(méi)有深度。用掃描電子顯微鏡觀察孔隙或條紋，可以發(fā)現(xiàn)樹(shù)枝晶末梢有金屬結(jié)晶的自由表面特征。疏松的成因與鋼水冷凝收縮和選分結(jié)晶有關(guān)。鋼水在結(jié)晶時(shí)，先結(jié)晶的樹(shù)枝晶晶軸比較純凈，而枝晶問(wèn)富集偏析元素、氣體、非金屬夾雜和少量未凝固的鋼水， 凝固時(shí)，不能夠全部充滿(mǎn)枝晶間，因而形成一些細(xì)小微孔。材在熱加工過(guò)程中，疏松可大大改善，但當(dāng)鋼錠疏松嚴(yán)重時(shí)，壓縮比不足或孔型設(shè)計(jì)不當(dāng)時(shí)，熱加工后疏松還會(huì)存在。嚴(yán)重的疏松視為鋼材缺陷，當(dāng)疏松嚴(yán)重時(shí)，鋼材的力學(xué)性能會(huì)受到一定影響。但根據(jù)鋼材使用要求，可以按標(biāo)準(zhǔn)圖片評(píng)定鋼材疏松級(jí)別。采用提高鋼水純凈度、加快冷卻速度、連鑄用電磁攪拌和減少枝晶等措施，可以減少疏松。
碳素鋼的時(shí)效常給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)很大危害，例如沸騰鋼焊接后，由于時(shí)效使焊接接頭熱影響區(qū)出現(xiàn)細(xì)小裂紋，嚴(yán)重影響焊接結(jié)構(gòu)的性。但由于近代冶金技術(shù)的發(fā)展，和在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，尤其是氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼能獲得更低的氮、氧含量，因此時(shí)效問(wèn)題有所減輕。
碳素鋼淬火時(shí)通常采用水冷，但對(duì)小尺寸的中碳鋼，尤其是直徑為8―12mm的45號(hào)鋼淬火時(shí)容易產(chǎn)生裂紋，這是一個(gè)較為復(fù)雜的問(wèn)題。采取的措施是淬火時(shí)試樣在水中快速攪動(dòng)，或者采用油冷，可避免出現(xiàn)裂紋。包裝，裸裝，國(guó)產(chǎn)鋼按鋼號(hào)在端部進(jìn)行涂色，詳見(jiàn)碳結(jié)鋼GB/T699標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。
碳結(jié)鋼的用途，碳結(jié)鋼牌號(hào)以數(shù)字來(lái)表示，數(shù)字低含碳量低。低碳鋼包括碳結(jié)鋼牌號(hào)為：08F，10F等，具有良好的塑性和韌性，常經(jīng)表面熱處理制造要求表面硬而耐磨、而心部有良好真心性的零件。低碳結(jié)鋼的用途在于軋制薄板，深沖制品。中碳鋼包括碳結(jié)鋼牌號(hào)為：15#碳結(jié)鋼、20#碳結(jié)鋼、35#碳結(jié)鋼、45#碳結(jié)鋼等，性能適中，經(jīng)調(diào)質(zhì)熱處理有較高的綜合力學(xué)性能，中碳結(jié)鋼的用途在于制造尺寸較小的調(diào)質(zhì)零件，包括拉桿，軸套，齒輪，活塞銷(xiāo)，緊固件等。高碳鋼包括碳結(jié)鋼牌號(hào)為：50#碳結(jié)鋼、55#碳結(jié)鋼、60#碳結(jié)鋼、75#碳結(jié)鋼等，則有較高的強(qiáng)度和硬度，高碳結(jié)鋼的用途在于制造彈簧和要求耐磨的零件。 碳結(jié)鋼淬透性較差，不適用于制造對(duì)性能要求較高、截面尺寸較大或形狀較復(fù)雜的零件。碳結(jié)鋼是鋼材綜合分類(lèi)中的普通鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼（包括(a) Q195；(b) Q215(A、B)；(c) Q235(A、B、C)；(d) Q255(A、B)；(e) Q275），也是按用途分類(lèi)中的建筑及工程用鋼中的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼。
