這類鋼必須同時保證化學(xué)成分和力學(xué)性能。其牌號是采用兩位數(shù)字表示鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)的萬分數(shù)。例如45鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)為0.45%；08鋼表示鋼中平均碳的質(zhì)量分數(shù)為0.08%。
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼主要用于制造機器零件。一般都要經(jīng)過熱處理以提高力學(xué)性
能。根據(jù)碳的質(zhì)量分數(shù)不同，有不同的用途。08、08F、10、10F鋼，塑性、韌性高，具有優(yōu)良的冷成形性能和焊接性能，常冷軋成薄板，用于制作儀表外殼、汽車和拖拉機上的冷沖壓件，如汽車身、拖拉機駕駛室等；15、20、25鋼用于制作尺寸較小、負荷較輕、表面要求耐磨、心部強度要求不高的滲碳零件，如活塞銷、樣板等；30、35、40、45、50鋼經(jīng)熱處理（淬火+高溫回火）后具有良好的綜合力學(xué)性能，即具有較高的強度和較高的塑性、韌性，用于制作軸類零件，

2）通過合金設(shè)計，開發(fā)抗晶界氧化的齒輪鋼。Ni、Mo具有很強的抗氧化能，Cr元素次之，Mn抗氧化能力弱，而Si的抗氧化能力弱（Si氧化傾向是Cr、Mn的10倍）。因此為減小晶界氧化并保證淬透性，在齒輪鋼成分設(shè)計時，應(yīng)適當降低易氧化元素的含量，特別是Si的含量，相應(yīng)地提高難氧化元素Ni、Mo的含量。據(jù)報道，將Si、Mn、Cr分別控制在0.05%、0.35%、0.01%可以完全抑制表面組織異常，而且即使在1000℃也很少有晶界氧化的發(fā)生。

為滿足汽車行業(yè)高性能以及輕量化的發(fā)展要求，未來應(yīng)重點開發(fā)：淬透性帶窄的齒輪鋼、超低氧滲碳鋼、低晶界氧化層滲碳鋼、超細晶粒滲碳鋼、提高高溫硬度和高溫抗軟化滲碳鋼、易切削齒輪鋼、冷鍛齒輪用鋼等。

所有彈簧產(chǎn)品中，氣門彈簧對材料要求為嚴格，特別是高應(yīng)力及異型截面氣門彈簧對材料要求近乎苛刻。例如，要求抗拉強度達到2000MPa；對氧化物、硫化物的夾雜物等級要求均達到0級；異型截面材料對曲率、長短軸等有特殊要求。目前，國外氣門彈簧專用彈簧鋼生產(chǎn)主要集中在日本、韓國、瑞典，生產(chǎn)企業(yè)有日本鈴木、三興、住友、神鋼鋼線、韓國KisWire、瑞典Garphyttan等，幾乎壟斷了中國全部異型截面和高應(yīng)力氣門彈簧鋼市場。2000年以后，隨著新型發(fā)動機的開發(fā)，對發(fā)動機的旋轉(zhuǎn)速度和輕量化、緊湊化的要求越來越高，因此日本開始采用2100-2200MPa的OT鋼絲。在此情況下，不僅要調(diào)整合金成分，還要對現(xiàn)有制造工藝進行改進，低溫彌散硬化成為必不可少的工藝。然而，低溫彌散硬化后的彈簧形狀發(fā)生變化，為了提高形狀和尺寸的控制精度，控制整個制造工序中的形狀變化的技術(shù)開始引人關(guān)注。