含碳量越高硬度越大，因為隨著鋼含碳量的增加，鋼的強度和硬度增大，而塑性和韌性降低；含碳量為1.0%時硬度最大。當含碳量超過1.0%時，鋼材的強度反而下降。

含碳量增大也使鋼的可焊性和耐腐蝕性降低，並增大鋼的冷脆性和時效傾向；中碳鋼含碳量一般在0.25～0.60%之間；45號鋼含碳量為0.42~0.50%之間。

所謂的鋼是指含碳量在0.0218到6.69%，隨著含碳量的提昇，在0.77％之前，硬度跟碳含量遞增趨勢，在0.77％到2.11%這個要分兩頭說，未經淬火的隨著滲碳體的增多，硬度是增高的，淬火件，隨著含碳量的增加，鋼中殘餘奧氏體會逐漸增多，在0.9%-1%左右，淬火硬度達到最高值，而後降低。在2.11%-6.69%緩冷要發生共晶轉變，形成奧氏體和滲碳體的混合物，滲碳體是連續分布的相，奧氏體顆粒均勻的分布在滲碳體上，由於奧氏體的出現，隨著含碳量的增加在2.11%最多，滲碳體最少時，硬度達到最低值，而後隨含碳量增加而增大。淬火反之。

鋼的硬度隨碳化物量的增大而增加。

含碳量越高，碳化物量越大。

退火目的是消除應力，融化大塊兒狀碳化物，但碳化物量還是和含碳量對應正比關系，含碳量越高，碳化物量越大，硬度越高。