L’acier au carbone est un acier dont la teneur en carbone varie d’environ 0,05 à 2,1% en poids. La définition de l’acier au carbone de l’American Iron and Steel Institute (AISI) stipule :
aucune teneur minimale n’est spécifiée ou requise pour le chrome, le cobalt, le molybdène, le nickel, le niobium, le titane, le tungstène, le vanadium, le zirconium ou tout autre élément à ajouter pour obtenir l’effet d’alliage souhaité;
le minimum spécifié pour le cuivre ne dépasse pas 0,40 %;
ou la teneur maximale spécifiée pour l’un des éléments suivants ne dépasse pas les pourcentages indiqués : manganèse 1,65 %; silicium 0,60 %; cuivre 0,60 %.
Le terme acier au carbone peut également être utilisé en référence à l’acier qui n’est pas de l’acier inoxydable; dans cette utilisation, l’acier au carbone peut inclure des aciers alliés. L’acier à haute teneur en carbone a de nombreuses utilisations différentes telles que les fraiseuses, les outils de coupe (tels que les ciseaux) et les fils à haute résistance. Ces applications nécessitent une microstructure beaucoup plus fine, ce qui améliore la ténacité.
L’acier au carbone est un choix de métal populaire pour la fabrication de couteaux en raison de sa grande quantité de carbone, donnant à la lame plus de rétention des bords. Pour tirer le meilleur parti de ce type d’acier, il est très important de le traiter thermiquement correctement. Sinon, le couteau peut finir par être cassant ou trop mou pour tenir un bord.
À mesure que la teneur en pourcentage de carbone augmente, l’acier a la capacité de devenir plus dur et plus fort grâce au traitement thermique; cependant, il devient moins ductile. Quel que soit le traitement thermique, une teneur en carbone plus élevée réduit la soudabilité. Dans les aciers au carbone, la teneur en carbone plus élevée abaisse le point de fusion.
