高碳钢是一种 碳含量在0.6%至1.7%之间的钢材，因其较高的碳含量，也被称为碳素工具钢。高碳钢的主要特点是硬度高、强度大、韧性低，易于进行淬火和回火处理。这些特性使得高碳钢广泛应用于制造机械零件、工具和刀片等需要高强度和硬度的场合。
具体来说，高碳钢的碳含量越高，其硬度和强度也越高，但韧性会相应降低。高碳钢的缺点是易于产生疲劳裂纹，因此需要经常进行保养和维护，以免影响使用寿命。此外，由于高碳钢的焊接性能较差，通常需要采取特殊的焊接工艺才能保证接头的性能。
高碳钢可以分为两大类：碳素工具钢和一部分碳素结构钢。碳素工具钢的碳含量较低，通常在0.65至1.35%之间，主要用于冷和热的加工过程中，具有极好的性能，广泛应用于生产工具。而另一部分高碳钢的碳含量较高，用于制作尺寸较小的工具和弹簧等。
在实际应用中，高碳钢常用于制造锤、撬棍等工具，这些工具一般采用含碳量0.75%的钢制造；切削工具如钻头、丝攻和铰刀等则采用含碳量0.90%至1.00%的钢制造。高碳钢的密度标准一般为7.81g/cm³左右。