Es handelt sich um Eisen-Kohlenstoff-Legierungen, die Elemente aus der Stahlherstellung wie Mangan, Silizium, Schwefel und Phosphor in geringen Mengen enthalten. Sie werden auch als Fertigungsstähle bezeichnet, da sie im Bauwesen und in der verarbeitenden Industrie eingesetzt werden.

Alle Eigenschaften von Kohlenstoffstählen stehen in direktem Zusammenhang mit ihrer Struktur, die von der Menge an Kohlenstoff abhängt, die sie enthalten. Während Härte, Streckgrenze und Zugfestigkeit von Stählen mit steigendem Kohlenstoffgehalt zunehmen, nehmen die Eigenschaften Duktilität (% Dehnung und % Querschnittsschwindung) und Kerbschlagzähigkeit ab. Die Zunahme des Kohlenstoffgehalts spielt (in Abhängigkeit von diesen Eigenschaften) eine abnehmende Rolle bei der plastischen Verformbarkeit von Stählen. Andererseits ermöglicht er als ein sehr wichtiges und wirksames Element bei der martensitischen Umwandlung die Härtung von Stählen durch den Mechanismus, den wir Abschrecken nennen. Die Erhöhung des Kohlenstoffanteils wirkt sich umgekehrt auf die Abschreckbarkeit und die Schweißbarkeit des Stahls aus.

Anwendungsbereiche von Kohlenstoffstählen

Der Kohlenstoffgehalt von Kohlenstoffstählen verändert auch deren Einsatzgebiete. Da der Kohlenstoffgehalt die Eigenschaften und die Struktur des Stahls verändert, unterscheiden sich die Einsatzbereiche aller Kohlenstoffstähle voneinander. So werden beispielsweise Stähle mit niedrigem Kohlenstoffgehalt hauptsächlich für die Herstellung von Maschinenteilen wie Muttern und Schrauben sowie im Bauwesen verwendet. Stähle mit mittlerem Kohlenstoffgehalt werden unter anderem für die Herstellung von Muttern, Maschinen, Bolzen, Spindeln, Schiffswellen, Achsen, Zahnrädern, gefrästen Wellen, Übertragungswellen, Hebelarmen, Spitzhacken, Schienen, Schaufeln und Lasthaken verwendet.

Schließlich werden kohlenstoffreiche Stähle zur Herstellung von Werkzeugen wie Muttern, Spiralen, Wellen, Bolzen, Schrauben, Wellen, Blattfedern, Schaufelrädern, Scheren, Graderklingen, Schneidewerkzeugen, Teilen von Großmaschinen, Holzsägen, Feilen und Messern verwendet. Kohlenstoffreiche Stähle können durch Wärmebehandlungen weiter gehärtet werden.