軟鋼とも呼ばれる低炭素鋼は、合金元素として炭素を含む鉄ベースの合金のグループですが、炭素含有量は 0.25% 未満です。強度が低く、硬度が低く、柔らかいため、軟鋼とも呼ばれます。これには、ほとんどの一般的な炭素構造用鋼と一部の高品質炭素構造用鋼が含まれます。多くは熱処理を行わずに土木構造部品に使用されますが、浸炭などの熱処理を施して耐摩耗性が要求される機械部品に使用される場合もあります。
低炭素鋼の焼鈍組織はフェライトと少量のパーライトであり、強度と硬度は低く、可塑性と靭性は優れています。そのため冷間成形性が良く、かしめ、曲げ、プレスなどの冷間成形が可能です。この鋼は溶接性も良好です。低炭素鋼とは、一般に炭素含有量が 0.10 ～ 0.25% の鋼を指します。この種の鋼は硬度が低く、可塑性に優れています。冷間塑性変形成形プロセス、溶接、切断を採用するのが便利です。チェーン、リベット、ボルト、シャフトなどの製造によく使用されます。
低炭素鋼の焼鈍組織はフェライトと少量のパーライトであり、強度と硬度は低く、可塑性と靭性は優れています。そのため、冷間成形性が良く、かしめ、曲げ、プレスなどの冷間成形が可能です。この鋼は溶接性が良好です。炭素含有量が非常に少ない低炭素鋼は、硬度が低く、被削性が劣ります。焼ならし処理を行うことで、被削性を向上させることができます。
低炭素鋼は一般に、アングル鋼、チャンネル鋼、I ビーム、鋼管、鋼帯、または鋼板に圧延され、さまざまな建築部品、コンテナ、ボックス、炉体、農業機械の製造に使用されます。高品質の低炭素鋼を薄板に圧延して、自動車のキャブやエンジンフードなどの深絞り製品を製造します。また、強度要件の低い機械部品を製造するために棒状に丸められます。低炭素鋼は通常、使用前に熱処理されません。炭素含有量が0.15％以上の浸炭またはシアン化鋼で、高い表面温度と耐摩耗性が要求されるシャフト、ブッシュ、スプロケットなどの部品に使用されます。
低炭素鋼は強度が低いため、使用が制限されています。炭素鋼のマンガン含有量を適切に増やし、バナジウム、チタン、ニオブなどの合金元素を微量添加すると、鋼の強度を大幅に高めることができます。鋼中の炭素含有量を減らし、少量のアルミニウム、少量のホウ素および炭化物形成元素を添加すると、高強度を有し、より良好な塑性および靭性を維持する超低炭素ベイナイト群が得られます。
鋳造低炭素鋼の炭素含有量は 0.25% 未満ですが、鋳造中炭素鋼の炭素含有量は 0.25% ～ 0.60%、鋳造高炭素鋼の炭素含有量は 0.6% ～ 3.0% です。鋳造炭素鋼の強度と硬度は、炭素含有量の増加とともに増加します。
鋳造炭素鋼には、生産コストが低く、強度が高く、靱性が高く、可塑性が高いという利点があります。鋳造炭素鋼は、製鋼圧延機スタンドや重機の油圧プレスベースなど、重い荷重に耐える部品の製造に使用できます。また、鉄道車両の車輪、連結器、ボルスター、側枠など、大きな力や衝撃がかかる部品の製造にも使用できます。
