碳素钢在冶炼和加工过程中可能会出现各种缺陷，这些缺陷主要包括结疤、裂纹、缩孔残余、分层、白点、偏析、非金属夹杂、疏松和带状组织等。
1. 结疤是钢表面未与基体焊合的金属或非金属疤块，主要源于炼钢或轧钢过程中的操作问题。炼钢时，飞溅、铸锭缺陷、保护渣问题或模子条件不佳可能导致结疤。而轧钢方面，轧辊或导卫缺陷也会形成结疤。结疤直接影响钢材外观和力学性能，需要通过磨修和改进工艺来减少。
2. 裂纹是钢材在生产过程中的常见问题，由多种因素造成，如钢中硫、磷含量高、浇铸温度不当、冷却问题等。炼钢时，铸锭温度、模子设计、冷却不足等都会引发裂纹。而在轧钢阶段，温度控制、火焰清理不当也会导致裂纹，影响钢材性能。
3. 缩孔残余是由于钢水凝固时体积收缩形成的孔洞，可能在热加工后残留。为了防止缩孔，需要优化钢锭模设计和保护渣使用。二次缩孔更易在加工过程中产生裂纹，影响使用性能。
4. 分层是钢锭或坯料中出现的两层结构，可能是由镇静钢和沸腾钢的缺陷、夹杂或成分偏析造成的。防止分层需要改进炼钢和轧钢工艺，去除钢坯缺陷。
5. 白点是钢中氢含量过高和组织应力作用下的缺陷，主要出现在高碳钢中。消除白点需要优化冶炼操作，降低氢含量，采取缓冷工艺。
6. 偏析是钢中元素分布不均，可通过改善冶炼操作和脱氧工艺来减轻。严重偏析会降低钢材性能，需在允许范围内控制。
7. 非金属夹杂是钢中与基体不同的非金属物质，通过炉外精炼和保护浇铸措施可以减少。不同类型的夹杂对钢材性能影响不同，必须严格控制。
8. 疏松是指钢材组织中的孔隙，由冷凝收缩和选分结晶造成。通过提高纯净度、加快冷却和使用电磁搅拌等手段可以减少疏松对性能的影响。
9. 带状组织是低碳钢热加工后的组织特点，可通过控制杂质和热处理条件来减轻。这种组织不均匀会影响钢材的性能，需要按标准评级。
碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的基本材料。世界各工业国家，在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也非常注意改进碳素钢质量，扩大品种和使用范围。目前碳素钢的产量在各国钢总产量中的比重，约保持在80%左右，它不仅广泛应用于建筑、桥梁、铁道、车辆、船舶和各种机械制造工业，而且在近代的石油化学工业、海洋开发等方面，也得到大量使用。