O aço é uma liga de metal que consiste principalmente de ferro e contém 0,2 a 2,1 por cento de carbono. Todo o aço contém carbono, mas o termo “aço carbono” aplica-se especificamente ao aço que contém carbono como componente de liga principal. Já o aço com médio teor de carbono contém entre 0,30 e 0,60 por cento de carbono. Tem também um teor de manganês entre 0,6 e 1,65 por cento. Este tipo de aço proporciona um bom equilíbrio entre resistência e ductilidade, e é comum em muitos tipos de peças de aço.

O ferro consiste de uma estrutura de cristal de átomos de ferro que permite que os átomos deslizem umas sobre as outras, tornando o ferro puro relativamente macio. O carbono no aço reduz essa tendência, transformando o aço de carbono médio mais difícil de quebrar do que o ferro. Elementos adicionais, tais como cromo, manganês, tungstênio e vanádio podem também atuar como agentes de endurecimento do metal. A proporção exata desses elementos determina as propriedades específicas do aço.

O carbono adicional faz com que o aço duro seja também mais frágil, de modo que, a fabricação de aço de carbono requer um equilíbrio entre a dureza e ductilidade. Os usos mais comuns de aço com médio teor de carbono estão em máquinas pesadas, tais como eixos, virabrequins, acoplamentos e engrenagens. Esse metal com um teor de carbono entre 0,4 e 0,6 por cento é comumente utilizado no setor ferroviário para fazer eixos, trilhos e rodas.peças de aço com médio teor de carbonoO tratamento do aço com médio teor de carbono com calor altera significativamente as suas propriedades mecânicas, tais como dureza, ductilidade e resistência. O tratamento térmico do aço ligeiramente afeta outras propriedades, tais como a sua capacidade de conduzir o calor e eletricidade. Uma variedade de métodos existentes para o tratamento de aço com o calor também é utilizado.

O carbono e o teor de manganês do aço carbono médio faz a têmpera e o revenido o método mais comum de tratamento térmico para este tipo de aço. Este processo envolve geralmente o aquecimento do aço repetidamente para menos de 1333 ° F (cerca de 723 ° C), e arrefecendo rapidamente por têmpera em um líquido tal como óleo ou água. A temperatura e o tempo do presente processo permite que o fabricante possa controlar com precisão as propriedades finais do aço.

O processo de endurecimento é um método que só afeta o exterior do aço. Isto produz uma superfície dura, resistente à água exterior e com um interior mais dúctil. O aço carbono é frequentemente endurecido porque é difícil de trabalhar uma parte de aço de espessura grossa. O aço com mais agentes de liga do que o de aço carbono médio tem uma maior capacidade de ser endurecido, facilitando assim o seu manuseio. Vale saber que, apesar da grande variedade de metais existentes em todo o mundo, a maioria não é empregada em estado puro, porém em ligas com propriedades alteradas em relação ao material inicial, no que tange, entre outras coisas, a redução dos custos de produção como um todo.