L'acciaio è una lega fatta da ferro mescolato con carbonio ed altri elementi, che rendono l'acciaio più duro del ferro puro. Dove il principale elemento di lega è il carbonio, l'acciaio viene chiamato acciaio al carbonio o acciaio al carbonio normale. Acciaio al carbonio può contenere anche fino a 1,65% manganese e fino a 0,5 per cento silicio, zolfo e fosforo.
Acciaio a basso carbonio e acciaio al carbonio
Basso tenore di carbonio in genere contiene 0,05-0,15% di carbonio. Acciaio dolce contiene 0,16 a 0,29 per cento. Tali acciai non sono fragili, ma non duttile (facilmente allungata) entrambi. Essi sono meno difficili ma più malleabile (facilmente deformata sotto sollecitazione di compressione) rispetto agli acciai più alto tenore di carbonio. Loro malleabilità e il prezzo più basso li rendono utili in costruzione. Sono utilizzati anche per i cavi e pannelli della carrozzeria dell'automobile.
Acciai a medio tenore di carbonio
Acciai a medio tenore di carbonio contengono 0.30-0,59% carbonio. Possono anche contenere 0.60-1,65% manganese. Acciai a medio tenore di carbonio sono più duttile rispetto agli acciai al carbonio e più difficile e meno malleabile rispetto agli acciai basso tenore di carbonio. Acciai a medio tenore di carbonio hanno buona resistenza all'usura, quindi sono spesso utilizzati per componenti automobilistici e applicazioni simili. Sono utilizzati anche nella forgiatura e per le grandi parti.
Acciai ad alto tenore di carbonio
Acciai ad alto tenore di carbonio contengono circa 0,6 a 0,99 alla percentuale di carbonio. Possono anche contenere fino a 0,90% manganese. Essi sono molto duro e forte, ma meno duttile e malleabile rispetto agli acciai medio e basso tenore di carbonio. Rispondono bene al trattamento termico, diventando sempre più difficile. Hanno eccellente resistenza all'usura. A causa della loro forza e la resistenza alla deformazione sotto compressione, può essere utilizzati per rendere molle e fili ad alta resistenza.
Acciai ad alto tenore di carbonio
Acciai ad alto tenore di carbonio sono utilizzati per applicazioni non industriali speciali quali coltelli, pugni e assi. Possono essere temperato (calore e pressione-trattati) per diventare eccezionalmente difficile. Ciò significa che può essere dato un bordo molto affilato, che li rende una buona scelta per utensili da taglio. Acciai ad alto tenore di carbonio possono contenere tra 1.25 e carbonio 2,0 per cento. Per la maggior parte sono realizzati con un processo chiamato "metallurgia di polvere." Leghe di ferro con più del 2% carbonio sono considerati ghisa, piuttosto che di acciaio.