非合金钢是钢铁材料中一类重要的基础材料，其成分和性能具有明确的界定，在工业生产中应用广泛。以下从定义、成分特点、分类及应用等方面详细介绍：

一、非合金钢的定义

非合金钢是指不含特意添加的合金元素（或合金元素含量极低，不影响其主要性能），以铁为基体，主要由铁（Fe）和碳（C）组成，同时含有少量天然杂质（如硅、锰、硫、磷等）的钢。
其性能主要由碳含量和杂质元素的控制来决定，与合金钢（特意添加铬、镍、钼等合金元素以改善性能）形成明显区别。

二、成分特点

主要元素：

铁（Fe）：占比通常超过 95%，是基体元素。

碳（C）：含量一般在0.02%~2.11%（超过 2.11% 则为铸铁），碳含量是影响非合金钢性能的核心因素（如强度随碳含量增加而提高，塑性则降低）。

杂质元素（允许少量存在）：

硅（Si）、锰（Mn）：多为炼钢时脱氧残留，含量通常≤0.5%，对性能影响较小，有时可视为 “有益杂质”（如锰可改善钢的强度）。

硫（S）、磷（P）：有害杂质，需严格控制（硫会导致钢 “热脆”，磷会导致 “冷脆”），一般要求硫≤0.05%，磷≤0.045%（优质非合金钢中含量更低）。

无特意添加的合金元素：如铬、镍、钛、钒等合金元素的含量极低（通常≤0.1%），且并非为改善性能而添加。

三、分类

非合金钢可根据碳含量、质量等级或用途分类：

按碳含量分类：

低碳钢：碳含量≤0.25%，塑性和焊接性好，强度较低，如用于制造钢板、钢管、铆钉等。

中碳钢：碳含量 0.25%~0.60%，强度和硬度适中，可通过热处理（如淬火）强化，用于制造齿轮、轴类零件等。

高碳钢：碳含量 0.60%~2.11%，硬度和耐磨性高，塑性差，用于制造刀具、弹簧、钢丝绳等。

按质量等级分类（依据硫、磷含量及冶炼质量）：

普通质量非合金钢：硫、磷含量较高（如硫≤0.045%，磷≤0.045%），用于对性能要求不高的场合（如铆钉钢、型钢）。

优质非合金钢：硫、磷含量较低（硫≤0.035%，磷≤0.035%），纯净度高，力学性能更稳定，用于制造机械零件、工具等。

特殊质量非合金钢：硫、磷含量极低（如硫≤0.020%，磷≤0.025%），且严格控制气体（如氢、氧）和非金属夹杂物，用于制造轴承、高压容器等关键部件。

四、应用场景

非合金钢因成本低、易于加工（轧制、焊接、锻造等），在工业和日常生活中应用广泛：

建筑领域：钢筋、角钢、钢板等结构材料。

机械制造：齿轮、轴、螺栓等通用零件（中碳钢为主）。

日用品：铁锅、铁丝、铁钉等（低碳钢为主）。

工具领域：锉刀、锯条等（高碳钢为主）。

总之，非合金钢的核心特征是 “无特意添加的合金元素”，其性能主要由碳含量和杂质控制，是钢铁材料中产量最大、应用最基础的一类。