塑料成型金属模具和冲压金属模具所用的大部分金属为碳素钢及其合金。不预先正确了解碳素钢的话，今后要进行金属模具设计的各位年轻的技术人员将来遇到问题点时，恐怕会犯难。因此，从本次开始的讲座，打算连载对碳素钢的知识进行重新确认的内容。
碳素钢是铁(Fe, Ferite)和碳(Ｃ，Carbon)的合金。碳素钢英文译文是Carbon steel。更详细来说就是，碳素钢的含碳量在2％程度以下。含有这个数值以上的碳量时，被称为铸铁(Cast iron)。碳素钢的含碳量在很大程度上会影响到强度和淬火性。碳含量越多，一般情况下，其强度就会变强，淬火后的硬度也会升高。
对于碳素钢，需了解到几个特别的温度，这些温度被称为相变点。碳素钢的相变点为从A1相变点到A4相变点。
A1相变点 | 723℃ | 可进行淬火的临界温度 |
A2相变点 | 770℃ | 在该温度以下带强磁性 |
A3相变点 | 910℃ | 该温度以上时变为伽马铁(γ)组织 |
A4相变点 | 1400℃ | 该温度以上时变为delta 铁(δ)组织 |
铁的熔点 | 1534℃ |
我觉得，当你了解到这种相变点后，就能理解到碳素钢的特性会在温度范围内变化。
为了在磁体上附上磁力，必须要有低于A2相变点的温度。因此，例如，将磁石靠近800℃的碳素钢时，也会在磁力的作用下而出现不附着现象。（但若是800℃，那么呈现橙色，为高温。因此，通常可认为不会靠近磁石。）
此外，为了要进行淬火，原则上不从723℃以上的温度向水等急冷的话，淬火后硬度也不会上升。例如，对加热到500℃后的碳素钢进行急冷，也绝对不会被淬火。因此，硬度也不会上升。
使碳素钢在1534℃以上的话，会出现什么情况呢？若是这样，那么由于这时超过了铁的熔点。因此，会从固体向液体出现层变化。即成为液体，此时铁会流动。若是这样，那么，便可流入到铸模进行铸造。
