按照GB/T13304《钢分类》第1部分“钢按化学成分分类”，碳素工具负属于非合金钢。按照应该标准第2部分“钢按主要质量等级和主要性能及使用特性分类”，碳素工具钢属于特殊质量非合金钢。
碳素工具钢(非合工具钢)是高碳过共析、共析或亚共析钢，含碳量范围为0.7%~1.3%(质量分数)。其性能除了与冶炼、热塑性变形工艺有关外，主要取决于碳含量。碳是碳素工具钢的主要强化元素。这类钢经热处理后具有较高的硬度和耐磨性，但红硬性差、淬透性低。为了提高钢的淬透性，有的牌号在钢中加入0.40%~0.60(质量分数)的锰。碳素工具钢钢材通常以退人状态交货，一般应检验硬度，高倍、低倍和断口组织，及表面脱碳层深度等。这类钢主要用于制造一般切削速度，且加工硬度和强度不太高的材料的工具，以及形状简单发、精度要求较低的量具、模具等。
(二) 分类
碳素工具钢通常按用途可分为；刃具钢、模具钢、量具钢、耐磨钢；按钢质可分为：优质钢(硫质量分数不大于0.030%，磷质量分数不磊于0.035%)、高级优质钢(硫质量分数不大于0.020%、磷质量分数不大于0.025%)。
二 合金工具钢
(一) 定义
按照GB/T13304《钢分类》第1部分“钢按化学成分分类”合金工具钢属于合金钢。按照该标准第2部分“钢按主要质量等级和主要性能及使用特性分类”。合金工具钢属于特殊质量合金钢。
合金工具钢为中、高碳合金钢，用于制造截面较大、形状特殊，而且较复杂的量具、刃具、耐冲击工具和冷热作模具及一些特殊用途的工具。这类钢碳含量较高，并含有多种强化合金元素，如铬，钼，钨，钒等，具有高的硬度、一这的韧性、良好的耐磨性、红硬性、一定的耐冲击性，以及良好的淬透性、组织稳定性、较小的热处理变形等性能。钢材通常以退火状态交货。由于合金工具钢化学成分复杂，工作条件苛刻，所以对其表面质量和内部质量要求严格，一般应检验高倍和低倍金相组织，如断口、酸浸低倍、珠光体组织、脱碳层深度、网状碳化物和共晶碳化物不均匀度等。
