Ugljični čelik ima hemijski element ugljik kao glavni legirajući element i malu količinu drugih elemenata kao što su Si, Mn i mali sadržaj P i S. Mogu se podijeliti na liveni čelik s niskim udjelom ugljika, lijevani srednje ugljični čelik i liveni visokougljični čelik čelika. Sadržaj ugljika u lijevanom niskougljičnom čeliku je manji od 0,25%, sadržaj ugljika u srednjem ugljičnom čeliku je između 0,25% i 0,60%, a sadržaj ugljika u livenom visokougljičnom čeliku je između 0,6% i 3,0%. Čvrstoća i tvrdoća lijevanog ugljičnog čelika povećavaju se s povećanjem sadržaja ugljika. Lijevani ugljični čelik ima niz prednosti kao što su niža cijena proizvodnje, veća čvrstoća, bolja žilavost i veća plastičnost. Castodljevci od ugljičnog čelikamože se koristiti za proizvodnju dijelova koji podnose teška opterećenja, kao što su rezervni dijelovi za traktore, željeznički teretni vagoni, automobili, stalke za valjaonice čelika, hidraulične baze za presu u teškim strojevima. Također se može koristiti za proizvodnju dijelova koji su podložni velikim silama i udarima, kao što su kotači, spojnice, podupirači i bočni okviri na željezničkim vozilima.