鐵碳合金，是以鐵和碳為組元的二元合金。鐵基材料中應(yīng)用多的一類——碳鋼和鑄鐵，就是一種工業(yè)鐵碳合金材料。鋼鐵材料適用范圍廣闊的原因，首先在于可用的成分跨度大，從近于無碳的工業(yè)純鐵到含碳4%左右的鑄鐵，在此范圍內(nèi)合金的相結(jié)構(gòu)和微觀組織都發(fā)生很大的變化；另外，還在于可采用各種熱加工工藝，尤其金屬熱處理技術(shù)，大幅度地改變某一成分合金的組織和性能。

碳素鋼是指通常含碳量小于1.35%的鐵碳合金，其中還含有限量以內(nèi)的硅、錳和磷、硫等雜質(zhì)及其它微量的殘余元素。碳素鋼是近代工業(yè)中使用早、用量的基本材料，世界各工業(yè)國(guó)家，在努力增加低合金高強(qiáng)度鋼和合金鋼產(chǎn)量的同時(shí)，也非常注意改進(jìn)碳素鋼質(zhì)量，擴(kuò)大品種和使用范圍。特別是20世紀(jì)50年代以來，氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼、爐外噴吹、連續(xù)鑄鋼和連續(xù)軋制等新技術(shù)被普遍采用，進(jìn)一步改善了碳素鋼的質(zhì)量，擴(kuò)大了使用范圍。碳素鋼的產(chǎn)量在各國(guó)鋼總產(chǎn)量中的比重，約保持在80%左右，它不僅廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁、鐵道、車輛、船舶和各種機(jī)械制造工業(yè)，而且在近代的石油化學(xué)工業(yè)、海洋開發(fā)等方面，也得到大量使用。

低碳鋼的時(shí)效通常有淬火時(shí)效和應(yīng)變時(shí)效兩種，都是由間隙元素作用引起的，主要是由于碳、氮、氧的重新分布所造成。

淬火時(shí)效即鋼由高溫快速冷卻后性能隨時(shí)間而變化的現(xiàn)象。鋼中含碳量、脫氧程度和含氮量對(duì)淬火時(shí)效都有很大影響，低碳鋼、脫氧不充分的沸騰鋼和含氮量較高的鋼發(fā)生淬火時(shí)效顯著，含碳約0.3%的中碳鋼，由淬火時(shí)效所引起的性能變化已大為減弱，含碳約0.6%的高碳鋼，實(shí)際上不起時(shí)效硬化作用。

礦山廢鋼鐵

我國(guó)礦產(chǎn)資源豐富，特別是煤的產(chǎn)量居世界，煤的貯存量位居世界第三，產(chǎn)煤的歷史較長(zhǎng)，因此，這方面淘汰下來的廢鋼鐵很多。煤礦是高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，設(shè)備淘汰更新較快，同樣也是廢鋼鐵產(chǎn)生較多的地方。例如，各種液壓支架、巷道支架、運(yùn)輸車輛，各種采掘機(jī)械工器具等。這類廢鋼鐵也是優(yōu)質(zhì)廢鋼鐵。礦山廢鋼的特點(diǎn)是重型料多、合金鋼多。