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碳结钢的时效通常有淬火时效和应变时效两种，都是由间隙元素作用引起的，主要是由于碳、氮、氧的重新分布所造成。淬火时效 即钢由高温快速冷却后性能随时间而变化的现象。钢中含碳量、脱氧程度和含氮量对淬火时效都有很大影响。低碳钢、脱氧不充分的沸腾钢和含氮量较高的钢发生淬火时效显著。含碳约0.3%的中碳钢，由淬火时效所引起的性能变化已大为减弱。含碳约0.6%的高碳钢，实际上不起时效硬化作用（见金属热处理）。应变时效 经冷加工变形后的性能随时间而变化的现象。碳和氮对应变时效的影响，与对淬火时效的影响相似，磷也促进应变时效。低碳钢因冷变形而消失的屈服点，随时间的延长而逐渐恢复。应变时效比淬火时效更为复杂。如钢材经淬火后再进行冷加工，无论在室温或稍高温度下，均将加速其应变时效。

碳结钢常称工具钢，含碳量从0.60%至1.70%，能够淬硬和回火。锤，撬棍等由含碳量0.75%的钢制造；切削工具如钻头，丝攻，铰刀等由含碳量0.90%至1.00%的钢制造。按钢的质量分类;按钢的质量可分为普通碳素钢和优质碳素钢。普通碳素构造钢又称普通碳素钢，对含碳量、性能范围以及磷、硫和其他剩余元素含量的限制较宽。在中国和某些依据交货的保证条件又分为三类：甲类钢（A类钢）是保证力学性能的钢。乙类钢（B类钢）是保证化学成分的钢。> 特类钢(C类钢）是既保证力学性能又保证化学成分的钢，常用于制造较重要的构造件。中国消费和运用多的是含碳量在0.20%左右的A3钢（甲类3号钢），主要用于工程构造。有的碳素构造钢还添加量的铝或铌（或其他碳化物构成元素）构成氮化物或碳化物粒，以限制晶粒长大，使钢强化，节约钢材。在中国和某些，为顺应专业用钢的特殊央求，对普通碳素构造钢的化学成分和性能中止调整，从而展开了一系列普通碳素构造钢的专业用钢。