Kolstål är en metallegering som kombinerar järn och kol. De olika användningsområdena för kolstål beror på mängden kol som tillsätts till legeringen; till exempel kallas kolstål med den lägsta mängden kol smide och används till saker som stängsel. Mellankolstål, även kallat mjukt stål, är den typ av stål som används för konstruktionsändamål i byggnader och broar. Högkolhaltigt stål används för fjädrar och ståltrådar, medan ultrahögt kolstål kallas gjutjärn och används ofta för att göra grytor.
Det finns två typer av stållegeringar som vanligtvis är bekanta för den genomsnittliga personen: kolstål och rostfritt stål. Kolstål kombinerar järn med kol, medan rostfritt stål kombinerar järn med krom. Det är lätt för de flesta att identifiera rostfritt stål, eftersom krom skapar en glänsande beläggning över metallen som är reflekterande och icke-porös, vilket gör rostfritt stål enkelt att rengöra och dekorativt. En av de vanligaste definitionerna av kolstål är vilket stål som helst som inte är rostfritt.
Kolet i kolstål gör metallen hårdare och starkare än rostfritt stål, men den är också mindre formbar. Att tillsätta större mängder kol till legeringsblandningen resulterar i kolstål som blir allt hårdare och sprödare. Det finns fyra kategorier av kolstål som kan särskiljas genom mängden kol som tillsätts till legeringsblandningen. Användningen av kolstål beror på denna kategoriklassificering.
Kolstål med den lägsta kolhalten kallas vanligtvis smidesjärn; metallen är hård, men inte spröd. Denna typ av kolstål används för staket, kedjelänkar, grindar och räcken. Dess lägre kolhalt gör att den har flexibiliteten att ”bearbetas” till design för prydnadsändamål.
Det vanligaste kolstålet har en medelhög kolhalt; användningar av kolstål i denna kategori inkluderar konstruktionsstål för att bygga byggnader och broar. Det används också för delar i konsumentprodukter som bilar, kylskåp och tvättmaskiner. Fartyg använder medelkolstål som en strukturell komponent.
Högkolhaltigt stål är hårt men sprött och mindre lättbearbetat. Användningen av kolstål i denna kategori är vanligtvis för tillverkningsändamål. Denna typ av kolstål används ofta för att skapa fjädrar och höghållfasta trådar. Den ökade hårdheten gör denna stålkategori idealisk för skärande verktyg, stansar, stansar och industriknivar.
Kolstål med ultrahögt kolinnehåll kallas vanligtvis gjutjärn. Denna typ av gjutjärn är mycket hårt men mycket skört. Den har liten eller ingen formbarhet och kan inte lätt svetsas eller bearbetas. Ofta används den till gjutjärnsgrytor, varmvattenradiatorer och vissa typer av lyktstolpar. Industriellt används denna typ av kolstål för gjutgods, eftersom den höga kolhalten sänker smältpunkten.