Матеріали на основі заліза відомі своєю стійкістю до втоми та підходять для механічних конструкцій, які піддаються змінним навантаженням протягом тривалого часу. Частини з чистого заліза або чавуну мають високу щільність і відмінну міцність, здатні витримувати удари, високий тиск і високі температури. Вони надійно працюють у сценаріях, які вимагають тривалого несіння навантажень, наприклад колінчастих валів двигуна та будівельних структурних компонентів. Завдяки додаванню таких елементів, як вуглець і кремній, для формування чавуну або вуглецевої сталі твердість і міцність значно підвищуються. Наприклад, чавунні блоки двигунів мають кращу стійкість до високого тиску та зносостійкість, ніж алюмінієві сплави, і вони є економічно ефективними та мають відпрацьовані виробничі процеси. Вони вже давно займають фундаментальну позицію в машинобудуванні та широко використовуються в блоках двигунів, конструктивних компонентах будівель, залізничних коліях, традиційних механічних підшипниках та інших стандартизованих деталях масового виробництва. Їхні недоліки включають схильність до іржі та обмежені фізичні властивості. Хоча їхню міцність можна підвищити за допомогою легування (наприклад, вуглецевої сталі), вони все одно можуть поступатися високоміцним сплавам. З огляду на міцність, вартість або необхідність витримувати повторювані навантаження (наприклад, колінчасті вали двигуна та шатуни) і сценарії низького навантаження, матеріали на основі заліза пропонують краще співвідношення ціни та якості.
Сплави можна виготовляти шляхом ретельного регулювання кількості таких елементів, як алюміній, титан і вольфрам. Це дає їм переваги, оскільки вони легкі, міцні та стійкі до корозії. Ось чому вони стали дуже важливими для модернізації сучасної промисловості.
Їх можна легко переробити, і вони придатні для виготовлення нових кузовів енергетичних транспортних засобів, частин авіаційних двигунів, інструментів для виробництва напівпровідників і клапанів для нафто- і газопроводів. Зазвичай вони виготовляються невеликими партіями відповідно до конкретних вимог. Використання сплавів може зробити ці вироби легшими та ефективнішими.
Наприклад, корпуси з алюмінієвого сплаву можуть зменшити споживання енергії. Титанові сплави стійкі до високотемпературної корозії. Тверді сплави (наприклад, карбід вольфраму) надзвичайно стійкі до зношування.
Однак деякі сплави (наприклад, високовуглецева сталь) не надто міцні й можуть легко ламатися. І зазвичай вони коштують дорожче чистого заліза. Якщо вам потрібне щось легке, стійке до корозії або таке, що може працювати в екстремальних умовах, сплави — це ваш шлях.
