In theorie is ruwijzer een ijzer-koolstoflegering met een koolstofgehalte van meer dan 2%. Ruwijzer dat in industriële toepassingen wordt gebruikt, bevat over het algemeen minder dan 4,5% koolstof. In de praktijk worden ijzer-koolstoflegeringen met een koolstofgehalte van meer dan 1,7% ruwijzer genoemd, en legeringen met een koolstofgehalte van minder dan 1,7% staal.
De chemische samenstelling wordt weergegeven in de volgende tabel:
| Naam | Chemische samenstelling (%) | |||||
| C (koolstof) | Si (silicium) | Mn (mangaan) | P (fosfor) | S (zwavel) | Fe (ijzer) | |
| Ruwe ijzer |
Boven 1,7 |
1.5-4.5 |
Rond 1.0 |
0.1-0.2 |
0.05-0.2 |
Rond de 92 |
| Staal |
Onder 1,7 |
0.15-0.35 |
Rond 0.8 |
0.055 |
0.05 |
Rond de 98 |
Het vermogen van metalen materialen om weerstand te bieden aan vervorming en breuk onder statische belasting wordt sterkte genoemd. Het maximale vermogen van materialen om weerstand te bieden aan externe krachten wordt de sterktelimiet genoemd, ook wel destructieve kracht genoemd.
De sterktelimiet wanneer de externe kracht treksterkte is, wordt treksterkte genoemd en de code ervan is бb.
De sterktelimiet wanneer de externe kracht samendrukkend is, wordt druksterkte genoemd, en de code ervan is бbc.
De externe kracht staat loodrecht op de as van het materiaal en buigt het materiaal na de actie. De sterktelimiet op dit moment wordt buigsterkte genoemd en de code ervan is бbb.
De oorspronkelijke eenheid van verschillende sterktes is "kilogram/millimeter", die nu is veranderd in megapascal, en de code is MPa.
De prestatie van metalen materialen die een bepaalde vervorming bereiken onder invloed van externe krachten en hun oorspronkelijke staat kunnen herstellen wanneer de externe kracht wordt verwijderd, wordt elasticiteit genoemd. De maximale limiet van elastische metalen om externe krachten te weerstaan, wordt de elastische limiet genoemd, en de code ervan is "бc".
Wanneer metalen materialen een bepaalde graad bereiken onder invloed van externe krachten, zelfs als de externe kracht niet langer toeneemt, blijft de vervorming van het materiaal bestaan. Dit fenomeen wordt "opbrengst" genoemd. De spanning waarbij het meegeven begint, wordt het "vloeipunt" genoemd, met de codenaam "бs".
Het vermogen van een metaal om blijvende vervorming te veroorzaken zonder te breken wordt plasticiteit genoemd, ook wel plasticiteit genoemd.
Het vermogen van een metaal om schokken te weerstaan wordt "taaiheid" genoemd, met de codenaam "k", en de oorspronkelijke eenheid is kilogram·meter/cm². Nu is het veranderd in joules, met de codenaam "J".
De eigenschap dat metalen materialen tot draden kunnen worden getrokken, waardoor het dwarsdoorsnedeoppervlak wordt verkleind en de lengte toeneemt, wordt ductiliteit genoemd. De eigenschap dat materialen tot platen kunnen worden gehamerd of gerold om hun oppervlak uit te breiden, wordt ductiliteit genoemd.
Het vermogen van metalen materialen om te voorkomen dat andere, hardere voorwerpen in het oppervlak drukken, wordt hardheid genoemd.
De eigenschap die kan worden gebruikt voor het snijden van gereedschap wordt bewerkbaarheid genoemd. Hoe groter de hardheid en taaiheid, hoe moeilijker het is om te snijden.
De eigenschap van het geleiden van elektrische stroom wordt geleidbaarheid genoemd, wat gewoonlijk wordt weergegeven door soortelijke weerstand, met de codenaam "ρ", met eenheden van ohm·cm²/meter, met de codenaam "Ω·cm²/m". Het omgekeerde van soortelijke weerstand is de elektrische coëfficiënt of geleidbaarheid.
De eigenschap van metalen om magnetische kracht te geleiden wordt magnetische geleidbaarheid genoemd. IJzer heeft de sterkste magnetische geleidbaarheid, gevolgd door kobalt en nikkel, en deze metalen worden ferromagnetische metalen genoemd.
Het verwarmen van een metaal tot een bepaalde temperatuur en het vervolgens in een afschrikmiddel plaatsen om de temperatuur plotseling te verlagen, wordt afschrikken genoemd. Afschrikken kan de hardheid van een metaal vergroten en de plasticiteit ervan aanzienlijk verminderen.
Het verwarmen van een metaal tot een bepaalde temperatuur, het een tijdje warm houden en het vervolgens langzaam afkoelen, wordt gloeien genoemd. Gloeien kan de hardheid en broosheid van het metaal verminderen en de plasticiteit ervan vergroten.
De warmtebehandeling waarbij een metaal boven de kritische temperatuur wordt verwarmd en vervolgens in stilstaande lucht wordt afgekoeld, wordt normaliseren genoemd. Normaliseren kan de korrels verfijnen en de mechanische eigenschappen en bewerkbaarheid verbeteren.
Het opnieuw verwarmen van een afgeschrikt metaal tot een bepaalde temperatuur en het vervolgens op een bepaalde manier afkoelen, wordt temperen genoemd. Het doel van temperen is het elimineren van de interne spanning die wordt gegenereerd door het afschrikken, het verminderen van de sterkte en broosheid en het verkrijgen van de vereiste mechanische eigenschappen.
