Baja karbon adalah paduan logam yang menggabungkan besi dan karbon. Berbagai kegunaan baja karbon bergantung pada jumlah karbon yang ditambahkan ke paduan; misalnya, baja karbon dengan jumlah karbon terendah disebut besi tempa dan digunakan untuk hal-hal seperti pagar. Baja karbon menengah, juga disebut baja ringan, adalah jenis baja yang digunakan untuk tujuan struktural pada bangunan dan jembatan. Baja karbon tinggi digunakan untuk pegas dan kawat baja, sedangkan baja karbon ultra tinggi disebut besi tuang dan sering digunakan untuk membuat pot.
Ada dua jenis paduan baja yang biasanya akrab bagi kebanyakan orang: baja karbon dan baja tahan karat. Baja karbon menggabungkan besi dengan karbon, sedangkan baja tahan karat menggabungkan besi dengan kromium. Sangat mudah bagi kebanyakan orang untuk mengidentifikasi baja tahan karat, karena kromium menciptakan lapisan mengkilap di atas logam yang reflektif dan tidak berpori, membuat baja tahan karat mudah dibersihkan dan dekoratif. Salah satu definisi umum dari baja karbon adalah setiap baja yang tidak tahan karat.
Karbon dalam baja karbon membuat logam lebih keras dan lebih kuat dari baja tahan karat, tetapi juga kurang lunak. Menambahkan jumlah karbon yang lebih besar ke dalam campuran paduan menghasilkan baja karbon yang semakin keras dan lebih rapuh. Ada empat kategori baja karbon yang dapat dibedakan berdasarkan jumlah karbon yang ditambahkan ke campuran paduan. Penggunaan baja karbon tergantung pada klasifikasi kategori ini.
Baja karbon dengan kandungan karbon terendah biasanya disebut besi tempa; logamnya keras, tapi tidak rapuh. Baja karbon jenis ini digunakan untuk pagar, rantai, gerbang dan pagar. Kandungan karbonnya yang lebih rendah berarti memiliki fleksibilitas untuk “dikerjakan” menjadi desain untuk tujuan ornamen.
Baja karbon yang paling umum digunakan memiliki kandungan karbon sedang; Penggunaan baja karbon dalam kategori ini termasuk baja struktural untuk membangun gedung dan jembatan. Ini juga digunakan untuk suku cadang dalam produk konsumen seperti mobil, lemari es dan mesin cuci. Kapal menggunakan baja karbon menengah sebagai komponen struktural.
Baja karbon tinggi keras tetapi rapuh dan kurang mudah dikerjakan. Penggunaan baja karbon dalam kategori ini biasanya untuk keperluan manufaktur. Baja karbon jenis ini sering digunakan untuk membuat pegas dan kabel berkekuatan tinggi. Peningkatan kekerasan membuat kategori baja ini ideal untuk alat pemotong, pukulan, cetakan, dan pisau industri.
Baja karbon dengan kandungan karbon sangat tinggi biasanya disebut sebagai besi tuang. Jenis besi cor ini sangat keras tetapi sangat rapuh. Ini memiliki sedikit atau tidak ada kelenturan dan tidak dapat dengan mudah dilas atau perkakas. Seringkali digunakan untuk pot besi cor, radiator air panas dan beberapa jenis tiang lampu. Secara industri, baja karbon jenis ini digunakan untuk pengecoran, karena kandungan karbon yang tinggi menurunkan titik leleh.