В состав углеродистой стали кроме железа и углерода входят только нормальные примеси (кремний, марганец, фосфор, сера и кислород).
Кремний и марганец повышают прочность стали и одновременно (особенно, кремний) снижают пластичность. Допускается Mn  0,8%; Si 0,35%.
Фосфор и сера при любом их содержании являются вредными примесями. Сера, соединяясь с железом, образует сернистое железо FeS, которое снижает механические свойства стали и вызывает красноломкость. Примесь фосфора понижает ударную вязкость стали, особенно в условиях низких температур. Это явление называется хладноломкостью. В зависимости от марки стали допускается S  0,06%; P 0,07%.
Большое количество кислорода в стали оказывает также отрицательное воздействие на механические свойства – понижает ударную вязкость, ухудшает свариваемость, сталь становится хладноломкой и красноломкой.
По назначению углеродистые стали делят на конструкционные и инструментальные.
К конструкционным относят стали с содержанием углерода до 0,56%. Их широко применяют в строительстве для изготовления конструкционных элементов зданий и сооружений.
Конструкционные углеродистые стали, в свою очередь, подразделяются на стали обыкновенного качества, качественные и специальные.
По степени раскисления углеродистые стали выпускают спокойные (сп), полуспокойные (пс) и кипящие (кп). Спокойные стали полностью раскислены и содержат минимальное количество FeO; кипящие перекислены. Полуспокойные занимают промежуточное положение. Кипящие стали имеют пониженное качество и склонны к старению, но лучше обрабатываются и более дешевы.
Углеродистые стали обыкновенного качества в зависимости от гарантируемых свойств объединены в группы А, Б и В. Стали обозначают марками Ст1, Ст2,…,Ст6, добавляя спереди букву группы стали, а после – индекс раскисления (сп, пс или кп). По группе А стали поставляют с гарантированными механическими свойствами, по группе Б – химическими, а по группе В – с теми и другими одновременно. С возрастанием номера стали растет и содержание углерода в ней, повышаются временное сопротивление, предел текучести, твердость и снижаются относительное удлинение и ударная вязкость.
Сталь каждой группы, в зависимости от нормируемых показателей по ударной вязкости подразделяется на категории. Группа А: 1, 2 и 3; группа Б: 1 и 2; группа В: 1, 2, 3, 4, 5 и 6.
Пример маркировки: ВСт3кп2 – означает, что сталь группы В, марки 3, кипящая, 2-ой категории.
Стали Ст3 и Ст5 – основные строительные стали, используемые для изготовления горячекатаного листового и фасонного проката, из которых выполняют металлические конструкции и большинство видов арматуры для железобетона. Эти стали хорошо свариваются и обрабатываются.
Сталь качественную конструкционную выплавляют только в мартеновских и электропечах. По сравнению с углеродистой сталью обыкновенного качества, в ней меньше серы – не более 0,04% и фосфора – не более 0,035%; она более однородна.
Марки этой стали обозначают двузначными цифрами, которые показывают среднее содержание углерода в сотых долях процента – 05; 08; 10; 15; и т.д. до 85. Если сталь выпускают с повышенным содержанием марганца (0,7 – 1% или 0,9 – 1,2%), то в этом случае в обозначение марки ставят букву Г. Пример маркировки: 65Г - сталь углеродистая качественная, конструкционная с содержанием 0,65% углерода и 1% марганца.
Специальные стали применяют для изготовления мостовых конструкций, рельсов, осей и т.п..
Инструментальные стали содержат от 0,65 до 1,35% углерода, имеют марки от У7 до У13. Цифры указывают на среднее содержание углерода в десятых долях процента. Такие стали применяют для изготовления молотков, ножей, сверел, напильников и т.п. Высокую твердость и износостойкость инструментальной стали придают путем закалки и последующего низкого отпуска.

§5.6. ЛЕГИРОВАННАЯ СТАЛЬ

Легированной называют сталь, в состав которой для улучшения ее свойств специально вводят один или несколько легирующих элементов: марганец, кремний, хром, никель, титан, медь, цирконий, ванадий, вольфрам, молибден и др.
Свойства легированных сталей зависят от вида легирующих элементов и от их количества.
По назначению легированные стали разделяют на конструкционные, инструментальные и стали с особыми свойствами (жаростойкие, износостойкие, нержавеющие и т.д.).
В маркировке этих сталей приняты следующие буквенные обозначения легирующих элементов: Х – хром, Н – никель, А – азот, В – вольфрам, Е – селен, Г – марганец, Д – медь, Б – ниобий, Р – бор, П – фосфор, С – кремний, Ю – алюминий, М – молибден, К – кобальт, Ц – цирконий, Ф – ванадий. Эти буквы в сочетании с цифрами образуют марку стали.
Если впереди марки стоят две цифры, они указывают среднее содержание углерода в сотых долях процента, одна цифра – в десятых долях процента, нет цифры – то количество углерода >1%. Цифры, следующие за буквами, указывают среднее содержание данного элемента в процентах (если за буквой отсутствует цифра, то содержание данного элемента около 1%). Буква А в конце марки обозначает высококачественную сталь, содержащую меньше серы и фосфора.
Пример маркировки: 12Х2Н4А – это легированная сталь, высококачественная, с содержанием углерода 0,12%, хрома – 2%, никеля – 4%; Г13 – легированная сталь с содержанием углерода 1% и более, марганца – 13%.