En teoria, el ferro brut és un aliatge ferro-carboni amb un contingut de carboni superior al 2%. El ferro brut utilitzat en aplicacions industrials conté generalment menys del 4,5% de carboni. A la pràctica, els aliatges ferro-carboni amb un contingut de carboni superior a l'1,7% s'anomenen ferro brut, i els que tenen un contingut de carboni inferior a l'1,7% s'anomenen acer.
La seva composició química es mostra a la taula següent:
| Nom | Composició química (%) | |||||
| C (carboni) | Si (silici) | Mn (manganès) | P (fòsfor) | S (sofre) | Fe (ferro) | |
| Ferro brut |
Per sobre de 1,7 |
1.5-4.5 |
Al voltant de l'1.0 |
0.1-0.2 |
0.05-0.2 |
Al voltant del 92 |
| Acer |
Per sota de 1.7 |
0.15-0.35 |
Al voltant de 0.8 |
0.055 |
0.05 |
Al voltant del 98 |
La capacitat dels materials metàl·lics de resistir la deformació i la fractura sota càrrega estàtica s'anomena força. La màxima capacitat dels materials per resistir la força externa s'anomena límit de resistència, també conegut com a força destructiva.
El límit de resistència quan la força externa és de tracció s'anomena resistència a la tracció i el seu codi és бb.
El límit de força quan la força externa és compressiva s'anomena resistència a la compressió i el seu codi és бbc.
La força externa és perpendicular a l'eix del material i doblega el material després de l'acció. El límit de resistència en aquest moment s'anomena resistència a la flexió i el seu codi és бbb.
La unitat original de diverses forces és "quilograms/mil·límetres", que ara es canvia a megapascals, i el seu codi és MPa.
El rendiment dels materials metàl·lics que assoleixen una certa deformació sota l'acció de forces externes i poden restaurar el seu estat original quan s'elimina la força externa s'anomena elasticitat. El límit màxim dels metalls elàstics per suportar forces externes s'anomena límit elàstic i el seu codi és "бc".
Quan els materials metàl·lics arriben a un cert grau sota l'acció de forces externes, encara que la força externa ja no augmenta, la deformació del material continua existint. Aquest fenomen s'anomena "rendiment". La tensió en què comença la fluència s'anomena "punt de fluència", amb el nom en clau "бs".
La capacitat d'un metall per produir una deformació permanent sense trencar-se s'anomena plasticitat, també coneguda com a plasticitat.
La capacitat d'un metall per resistir l'impacte s'anomena "duresa", amb el nom en clau "k", i la unitat original és quilograms·metres/cm². Ara es canvia a joules, amb el nom en clau "J".
La propietat que els materials metàl·lics es poden dibuixar en cables, reduint l'àrea de la secció transversal i augmentant la longitud s'anomena ductilitat. La propietat que els materials poden ser martellats o enrotllats en plaques per ampliar la seva àrea s'anomena ductilitat.
La capacitat dels materials metàl·lics de resistir la pressió d'altres objectes més durs contra la superfície s'anomena duresa.
La propietat que es pot utilitzar per al tall d'eines s'anomena maquinabilitat. Com més gran sigui la duresa i la tenacitat, més difícil serà de tallar.
La propietat de conduir el corrent elèctric s'anomena conductivitat, que normalment es representa per resistivitat, amb el nom en codi "ρ", amb unitats d'ohm·cm²/metre, amb el nom en codi "Ω·cm²/m". El recíproc de la resistivitat és el coeficient elèctric o conductivitat.
La propietat dels metalls de conduir la força magnètica s'anomena conductivitat magnètica. El ferro té la conductivitat magnètica més forta, seguit del cobalt i el níquel, i aquests metalls s'anomenen metalls ferromagnètics.
L'escalfament d'un metall a una temperatura determinada i després col·locar-lo en un extintor per reduir-ne de sobte la temperatura s'anomena extinció. L'extinció pot augmentar la duresa d'un metall i reduir-ne molt la plasticitat.
Es diu recuit escalfar un metall a una temperatura determinada, mantenir-lo calent durant un període de temps i després refredar-lo lentament. El recuit pot reduir la duresa i la fragilitat del metall i augmentar la seva plasticitat.
El tractament tèrmic d'escalfar un metall per sobre de la temperatura crítica i després refredar-lo en aire tranquil s'anomena normalització. La normalització pot refinar els grans, millorar les propietats mecàniques i la maquinabilitat.
Reescalfar un metall apagat a una temperatura determinada i després refredar-lo d'una determinada manera s'anomena temperament. L'objectiu del tremp és eliminar la tensió interna generada per la trempada, reduir la resistència i la fragilitat i obtenir les propietats mecàniques requerides.
