คาร์บอนเป็นองค์ประกอบการผสมหลักของวัสดุเหล็ก ดังนั้นวัสดุเหล็กจึงเรียกว่าโลหะผสมเหล็กคาร์บอนได้ บทบาทหลักของคาร์บอนในเหล็กคือ:
สร้างโครงสร้างสารละลายที่เป็นของแข็งเพื่อปรับปรุงความแข็งแรงของเหล็ก เช่น โครงสร้างเฟอร์ไรท์และออสเทนไนต์ ซึ่งทั้งหมดนี้ละลายในคาร์บอน
2. การก่อตัวของโครงสร้างคาร์ไบด์สามารถปรับปรุงความแข็งและความต้านทานการสึกหรอของเหล็ก ตัวอย่างเช่น ซีเมนต์ไซต์ Fe3C เป็นโครงสร้างคาร์ไบด์
ดังนั้นในเหล็กกล้า ยิ่งปริมาณคาร์บอนสูงเท่าใด ความแข็งแรงและความแข็งของเหล็กก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น แต่ความเป็นพลาสติกและความเหนียวก็จะลดลงด้วย ในทางตรงกันข้าม ยิ่งปริมาณคาร์บอนต่ำเท่าไร เหล็กก็จะมีความเหนียวและเหนียวมากขึ้นเท่านั้น และความแข็งแรงของเหล็ก , ความแข็งจะลดลงตามไปด้วย
ดังนั้น ระดับของปริมาณคาร์บอนจึงกำหนดการใช้เหล็ก: เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ (ปริมาณคาร์บอน< 0.25%)="" โดยทั่วไปใช้เป็นโปรไฟล์และวัสดุปั๊ม="" เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง=""><0.6%) โดยทั่วไปใช้เป็นชิ้นส่วนทางกล="" เหล็กกล้าคาร์บอนสูง="" (ปริมาณคาร์บอน=""> 0.7%) โดยทั่วไปใช้เป็นเครื่องมือ มีด และแม่พิมพ์
