铁碳合金，是以铁和碳为组元的二元合金。铁基材料中应用多的一类——碳钢和铸铁，就是一种工业铁碳合金材料。钢铁材料适用范围广阔的原因，首先在于可用的成分跨度大，从近于无碳的工业纯铁到含碳4%左右的铸铁，在此范围内合金的相结构和微观组织都发生很大的变化；另外，还在于可采用各种热加工工艺，尤其金属热处理技术，大幅度地改变某一成分合金的组织和性能。
工业纯铁是用于冶炼精密合金、高温合金、超低碳不锈钢、电热合金等重要的原材料。
工业纯铁主要由电弧炉、氧气转炉、电弧炉加炉外真空脱碳、氧气转炉加炉外真空脱碳等方法生产。不同工艺生产的工业纯铁各具特点：
1.电弧炉纯铁的特点：是早生产纯铁的方法，含碳量为0.025%，含氮量较高，受石墨电极增碳的影响，不能生产更低含碳量的纯铁。
2.氧气转炉纯铁的特点：可以生产含碳量小于0.01%的低碳纯铁，但其含氧量高，含氮量较低，只能生产品质一般的工业纯铁。
3.电弧炉或氧气转炉与炉外精炼双联法生产高品质纯铁的特点：纯铁含碳量为0.005%,磷、硫、氧、氮以及非金属夹杂物含量低，是目前品质的纯铁，国内太钢、宝钢、武钢、抚钢等都可以生产高品质纯铁 。
小于0.25%C为低碳钢，其中尤以含碳低于0.10%的08F，08Al等，由于具有很好的深冲性和焊接性而被广泛地用作深冲件如汽车、制罐等，20G则是制造普通锅炉的主要材料，此外，低碳钢也广泛地作为渗碳钢，用于机械制造业。
冶炼、加工对碳素钢性能的影响碳素钢大都采用氧气转炉和平炉冶炼，优质碳素钢也采用电弧炉生产。根据炼钢过程脱氧程度的不同，碳素钢可分为钢、沸腾钢和介于两者之间的半钢。冶炼方法对钢的性能影响，主要是通过钢的纯净度而起作用的。近年来人们通过真空处理、炉外精炼和喷吹技术等，都可获得更高纯净度的钢，从而显著改善了碳素钢的品质。