碳钢通常规律可以近似认为是含碳量越高硬度越大但达到多大时随含碳量的增高硬度反而降低。钢铁材料的硬度主要取决于材料的化学成分（钢号），含碳量高的硬度高；以及热处理状态。
钢铁中均含有少量合金元素和杂质的铁碳合金，按含碳量可分为：
生铁――含C为2.0～4.5%
钢――含C为0.05～2.0%
熟铁――含C小于0.05%
碳量多少是区别钢铁的主要标准。生铁含碳量大于2.0%；钢含碳量小于2.0%。生铁含碳量高，硬而脆，几乎没有塑性。
但是以含碳量来说明硬度是不对的，这和内部结构有关系。如铁素体\奥氏体，渗碳体，珠光体等。实际应用中如果需要高的硬度，那么肯定是需要通过渗碳淬火或者Q345B角钢[6]氮化等热处理的。因为含碳量只是影响硬度的重要因素，而不是唯一的绝对因素.和内部结构也有关系。金刚石全是碳组成，硬度是最高。
