優質碳素鋼（high-quality carbon steel）中的有害雜質元素S、P比普通碳素鋼低，不僅如此，二者的冶煉方法也多有不同，普通碳素鋼多用成本最低轉爐冶煉，而優質碳鋼則采用平爐或純氧頂吹轉爐冶煉，脫氧較好，雜質含量較低，故其綜合機械性能、耐蝕性等均優于普通碳素鋼。優質碳素鋼與高級優質碳素鋼相比，價格不高，且是工程上應用最廣泛的碳素鋼。

  優質碳素鋼的表示方法和代號執行GB／T 221《鋼鐵產品牌號表示方法》。優質碳素鋼的鋼號前面數字表示鋼中平均含碳量的萬分之幾，如20鋼表示鋼中平均含碳量為萬分之20。鋼中滲有合金元素時，在鋼號后面加上其元素符號，如Q345（16Mn）、Q390（15MnTi）。特殊用途的優質碳素鋼，在鋼號后面注有漢語拼音字母，如20g（20鍋爐鋼）（注：在GB 713標準內，20g和20R合并后改為Q245R。20g與20G是不同的，而20G鋼管是GB／T 5310《高壓鍋爐用無縫鋼管》鋼號（國外對應牌號：德國st45.8、日本STB 42、美國SA 106B），為最常用鍋爐鋼管用鋼，化學成分和力學性能與20板材基本相同。

  例如：優質碳素鋼20＃牌號意義表示鋼材的平均含碳量為0.2％。

  美國 ASTM標準采用了AISI（美國鋼鐵學會）和SAE（美國汽車工程師學會）碳素鋼的牌號表示方法，AISI和SAE的牌號表示方法一般采用4位數字，前兩位表示鋼類，后兩位表示碳含量，編號系統如下：

    10××碳素鋼［錳含量（質量分數）不大于1.0％］

   11××含硫易切鋼

    12××含硫和含磷易切鋼

    15××高錳碳素鋼

  此外，有些牌號的4位數字之間加入字母“B”，表示含硼鋼，或加入字母“L”，表示含鉛鋼；有些牌號在4位數之后加字母“LC”，表示超低碳［碳含量（質量分數）不大于0.03％］，加字母“H”，表示保證淬透性。UNS（金屬與合金牌號統一數字系統）已在ASTM標準中使用，該系統由1個代表鋼或合金的前綴字母和5位數字組成，碳素和合金結構鋼（包括軸承鋼）為Gxxxxx，5位數字中前4位采用了AISI和SAE的牌號系列，第5位（最后一位）數字一般為“0”。若要表示鋼的特殊性能和用途，以及含有特殊元素，則采用其他數字，如Gxxxxx1xxx1表示含硼鋼，Gxxxx4表示含鉛易切鋼等。保證淬透性的鋼則牌號前綴字母為“H”，后面4位數字與AISI和SAE牌號系列數字編號相同，第5位一般為“0”含硼鋼的第5位數字仍用“1”來表示。

  美標材料表達方法與國標不同：A106 GR.B、API 5L GR．B、A333 GR.6、B564 UNS40400等，它們前面的A106、API5L等表示制造標準號，GR.B或UNS 40400表示材料系列號或者為材料號。

  GB／T 699《優質碳素結構鋼》給出了優質碳素鋼的化學成分和機械性能要求。工業管道中常用的牌號為08、10、20三種。08和10鋼因含碳量低、硬度低、塑性好，常用作金屬墊片。20鋼則常用于管子和管件。

  GB／T 8163《輸送流體用無縫鋼管》、GB／T 9948《石油裂化用無縫鋼管》、GB／T 6479《高壓化肥設備用無縫鋼管》、GB／T3087《低中壓鍋爐用無縫鋼管》、GB／T 5310《高壓鍋爐用無縫鋼管》等標準給出了優質碳素鋼鋼管的材料制造要求，它們都是工業管道常用的鋼管標準。

  GB／T 710《優質碳素結構鋼熱軋薄鋼板和鋼帶》、GB／T711《優質碳素結構鋼熱軋厚鋼板和鋼帶》、GB／T 713《鍋爐和壓力容器用鋼板》、YB／T 5139《壓力容器用熱扎鋼帶》等標準給出了優質碳素鋼鋼板的材料制造要求，它們都是管道常用的鋼板標準。選用時，應根據其應用范圍確定。

  GB／T 12225《通用閥門 銅合金鑄件技術條件》、GB／T 12228《通用閥門 碳素鋼鍛件技術條件》等標準給出了優質碳素鋼的鑄件材料制造要求。