铁碳合金根据含碳量及组织划分可以分为三类，即工业纯铁、钢及铸铁。

1.工业纯铁

含碳量小于0.0218%，室温显微金相组织为 α 相。

2.钢

含碳量介于0.0218%～2.11%之间，其特点是塑性好、可进行锻造、轧制等压力加工，加热至高温时可以获得均匀的单相奥氏体组织。

碳钢也叫碳素钢，指含碳量小于2.11%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷，按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类。

碳素结构钢又分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种。按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（ w _C ≤0.25%）、中碳钢（ w _C = 0.25%～0.6%）和高碳钢（ w _C >0.6%）；按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高）、优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）。一般碳钢中含碳量越高，则硬度越高，强度也越高，但塑性较低。

3.铸铁

含碳量介于2.11%～6.69%之间，其特点是结晶时有共晶反应，铸造性能较好，熔点低，减摩性、耐磨性好，生产工艺简单，成本低；在各类机械中，铸铁占所有总金属材料重量的比例达到40%～70%。铸铁主要包含Fe， C， Si， Mn， S， P 等元素。