Karbon çeliğinin gücü, bazıları çeliğin nasıl alaşımlı olduğu ve bazıları çelik oluşturulduktan sonra ne olduğu ile ilgilenen birçok faktörden etkilenir. Karbon çeliğinin kuvvetini etkileyen ana faktörlerden biri, çelik yapılmadan önce demire eklenen karbon miktarıdır, çünkü karbon hem çeliğin hem oluşturulmasına hem de sertleştirilmesine hizmet eder. Karbon çeliği tipik olarak, çelik alaşımında bulunan diğer elementlerin çoğuna sahip olmamakla birlikte, bu kapanımlar çeliğin mukavemetini, sertliğini ve diğer özelliklerini değiştirebilir. Çelik alaşımlı hale getirildikten sonra, mukavemetini artırabilecek şekilde ısıya maruz bırakılabilir.
Karbon çeliği, genellikle düşük miktarda karbon içeren bir çelik türüdür, ancak diğerlerinden daha fazla karbon içeren bazı kaliteler vardır. Karbon çeliğinin kuvvetini belirlemede büyük bir faktör karbonun kendisinin miktarıdır. Bu, çeliğin ilk etapta yapılması için gereklidir ve iki eriyene ve birbirine birleşene kadar demir ile birlikte ısıtılır. Karbon bir sertleştiricidir, bu nedenle daha fazla karbon daha güçlü ve daha sert çelik anlamına gelir. Temperleme, çeliğin yapıldıktan sonra daha fazla güçlenebilmesine rağmen, karbon genellikle çeliğin toplam sertliğini belirler.
Diğer çelik alaşımlarının aksine karbon çeliğinde artışlar nadirdir, ancak az miktarda başka metaller bile karbon çeliğinin kuvvetini değiştirme özelliğine sahiptir. Bu metaller, çelik alaşımlı hale getirildiğinde eklenir; Aksi takdirde, bu metallerin girmesi için çelik daha sonra eritilmelidir. Manganez, fosfor ve nikel gibi çoğu metal, gücünü artırmak için karbon çeliğine eklenir. Kurşun ve bakır gibi diğer metaller çelik zayıflatır, ancak makinenin veya kaynağın işlenmesini kolaylaştırabilir, bu da faydalı olabilir.
Çoğu çelik olduğu gibi kullanılmasına rağmen, çoğu çelik karbon çeliğinin kuvvetini arttırmaya yardımcı olmak için alaşımlı olduktan sonra ısıl işlem görmektedir. Çeliği temperlemede kullanılan birçok farklı yöntem vardır ve her biri farklı nitelikleri arttırmaya yarar. Çelik genellikle bir fırına veya benzer bir alana yerleştirilir; burada çelik, mavi bir renk yapacak kadar ısıtılır ancak eritilmesi için yeterli değildir. Bu işlemi birkaç kez tekrarladıktan sonra, karbon çeliğinin gücü önemli ölçüde artma eğilimindedir.
