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(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，大幅度地改變某一成分合金的組織和性能。

工業(yè)純鐵是用于冶煉精密合金、高溫合金、超低碳不銹鋼、電熱合金等重要的原材料。

工業(yè)純鐵主要由電弧爐、氧氣轉(zhuǎn)爐、電弧爐加爐外真空脫碳、氧氣轉(zhuǎn)爐加爐外真空脫碳等方法生產(chǎn)。不同工藝生產(chǎn)的工業(yè)純鐵各具特點：

1.電弧爐純鐵的特點：是早生產(chǎn)純鐵的方法，含碳量為0.025%，含氮量較高，受石墨電極增碳的影響，不能生產(chǎn)更低含碳量的純鐵。

2.氧氣轉(zhuǎn)爐純鐵的特點：可以生產(chǎn)含碳量小于0.01%的低碳純鐵，但其含氧量高，含氮量較低，只能生產(chǎn)品質(zhì)一般的工業(yè)純鐵。

3.電弧爐或氧氣轉(zhuǎn)爐與爐外精煉雙聯(lián)法生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵的特點：純鐵含碳量為0.005%,磷、硫、氧、氮以及非金屬夾雜物含量低，是目前品質(zhì)的純鐵，國內(nèi)太鋼、寶鋼、武鋼、撫鋼等都可以生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵 。

有的碳素結(jié)構(gòu)鋼還添加微量的鋁或鈮（或其它碳化物形成元素）形成氮化物或碳化物微粒，以限制晶粒長大，使鋼強化，節(jié)約鋼材。在中國和某些國家，為適應專業(yè)用鋼的特殊要求，對普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的化學成分和性能進行調(diào)整，從而發(fā)展了一系列普通碳素結(jié)構(gòu)鋼的專業(yè)用鋼（如橋梁、建筑、鋼筋、壓力容器用鋼等）。

碳素鋼的塑性加工工藝通常分熱加工和冷加工。經(jīng)過熱加工，鋼錠中的小氣泡、疏松等缺陷被焊合起來，使鋼的組織致密。同時，熱加工可破壞鑄態(tài)組織、細化晶粒。使鍛軋的鋼材比鑄態(tài)具有更好的力學性能。經(jīng)冷加工的鋼，隨著冷塑性變形程度增大，強度和硬度增加，塑性和韌性降低。為提高成材率，廣泛應用連續(xù)鑄鋼工藝。