碳素鋼也叫碳鋼。鋼材料的分類方法主要依據為GB/T 13304《鋼分類》,該標準主要參照ISO 4948-1《鋼分類第1部分:根據化學成分對非合金鋼和合金鋼的分類》和ISO 4948-2《鋼分類第2部分:根據主要質量等級和主要性能或應用特性對非合金鋼和合金鋼的分類》兩個部分,結合EN 10020《鋼的等級定義和劃分》和我國國情編制而成,是一個鋼鐵產品的基礎標準。碳素鋼的分類見圖1.4.1。
管道工程用碳素鋼一般是指含碳量≤0.35%(美標)或≤0.30%(中國標準),含錳量不大于1.6%,合金總含量在2%以下,可焊性良好的鐵素體鋼(P1-1,P1-2)。由于碳素鋼在800℉(427℃)以上會引起石墨化現象,致使機械性能降低,所以ASME B31.3《工藝管道》中規定ASTM A53-A(無縫鋼管),ASTM A53-B,ASTM A106-A(高溫作業碳鋼無縫鋼管),ASTM A106-B等碳鋼材料的使用上限為800℉(427℃)。在國內,各行業規定不統一。10號鋼與20號鋼的上限溫度應規定為425℃,Q235-A的上限溫度應規定為300℃(但作為緊固件時,上限溫度應為200℃)。碳素鋼制品型式:無縫管、電阻焊焊管(ERW)、機組電熔焊焊管(EFW)、板焊管、無縫管件(以無縫管為坯料)、焊制管件、板、鍛件、鑄件。