Jeklo je zlitina kovin, ki je sestavljena predvsem iz železa in vsebuje od 0.2 do 2.1 odstotka ogljika. Vse jeklo vsebuje ogljik, vendar se izraz “ogljikovo jeklo” nanaša posebej na jeklo, ki vsebuje ogljik kot glavno legirno sestavino. Srednje ogljikovo jeklo je ogljikovo jeklo, ki vsebuje med 0.30 in 0.60 odstotka ogljika. Ima tudi vsebnost mangana med 0.6 in 1.65 odstotka. Ta vrsta jekla zagotavlja dobro ravnovesje med trdnostjo in duktilnostjo in je pogosta pri številnih vrstah jeklenih delov.
Železo je sestavljeno iz kristalne mreže atomov železa, ki omogoča, da atomi drsijo drug mimo drugega, zaradi česar je čisto železo relativno mehko. Ogljik v jeklu zmanjša to težnjo, zaradi česar je srednje ogljikovo jeklo trše od železa. Dodatni elementi, kot so krom, mangan, volfram in vanadij, lahko delujejo tudi kot utrjevalna sredstva v jeklu. Natančen delež teh elementov določa posebne lastnosti jekla.
Dodaten ogljik naredi jeklo trše, a tudi bolj krhko, zato proizvodnja ogljikovega jekla zahteva ravnovesje med trdoto in duktilnostjo. Najpogostejša uporaba srednje ogljikovega jekla je v težkih strojih, kot so osi, ročične gredi, sklopke in zobniki. Jeklo z vsebnostjo ogljika med 0.4 in 0.6 odstotka se običajno uporablja v železniški industriji za izdelavo osi, tirnic in koles.
Obdelava srednje ogljikovega jekla s toploto bistveno spremeni mehanske lastnosti, kot so duktilnost, trdota in trdnost. Toplotna obdelava jekla rahlo vpliva na druge lastnosti, kot je njegova sposobnost prevajanja toplote in električne energije. Obstajajo različne metode za obdelavo jekla s toploto.
Zaradi vsebnosti ogljika in mangana v srednjeogljičnem jeklu sta gašenje in kaljenje najpogostejši način toplotne obdelave te vrste jekla. Ta postopek na splošno vključuje večkratno segrevanje jekla na manj kot 1,333 °F (približno 723 °C) in hitro hlajenje s gašenjem v tekočini, kot je olje ali voda. Temperatura in čas tega postopka omogočata proizvajalcu, da natančno nadzira končne lastnosti jekla.
Kaljenje ohišja je postopek za utrjevanje jekla, ki vpliva samo na zunanjost jekla. To ustvari trdo, vodoodporno zunanjost z bolj duktilno notranjostjo. Ogljikovo jeklo je pogosto utrjeno, ker je težko popolnoma utrditi debel del iz ogljikovega jekla. Jeklo z več legirnimi sredstvi kot srednje ogljikovo jeklo ima večjo sposobnost utrjevanja in ga morda ni treba utrditi.