鐵碳合金，是以鐵和碳為組元的二元合金。鐵基材料中應用多的一類——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，在此范圍內合金的相結構和微觀組織都發(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，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的硅、錳和磷、硫等雜質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)國家，在努力增加低合金高強度鋼和合金鋼產(chǎn)量的同時，也非常注意改進碳素鋼質量，擴大品種和使用范圍。特別是20世紀50年代以來，氧氣轉爐煉鋼、爐外噴吹、連續(xù)鑄鋼和連續(xù)軋制等新技術被普遍采用，進一步改善了碳素鋼的質量，擴大了使用范圍。碳素鋼的產(chǎn)量在各國鋼總產(chǎn)量中的比重，約保持在80%左右，它不僅廣泛應用于建筑、橋梁、鐵道、車輛、船舶和各種機械制造工業(yè)，而且在近代的石油化學工業(yè)、海洋開發(fā)等方面，也得到大量使用。

低碳鋼的時效通常有淬火時效和應變時效兩種，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。

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

礦山廢鋼鐵

我國礦產(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，因此，這方面淘汰下來的廢鋼鐵很多。煤礦是高風險行業(yè)，設備淘汰更新較快，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、運輸車輛，各種采掘機械工器具等。這類廢鋼鐵也是優(yōu)質廢鋼鐵。礦山廢鋼的特點是重型料多、合金鋼多。