Materialele pe bază de fier sunt cunoscute pentru rezistența la oboseală și sunt potrivite pentru structuri mecanice care sunt supuse sarcinilor alternative pe perioade lungi. Piesele din fier pur sau din fontă au o densitate mare și o duritate excelentă, capabile să reziste la impact, presiune ridicată și temperaturi ridicate. Aceștia funcționează fiabil în scenarii care necesită rezistență pe termen lung, cum ar fi arborii cotiți ai motorului și componentele structurale ale clădirii. Prin adăugarea de elemente precum carbonul și siliciul pentru a forma fonta sau oțelul carbon, duritatea și rezistența sunt îmbunătățite semnificativ. De exemplu, blocurile motoare din fontă au o rezistență mai bună la presiune înaltă și o rezistență la uzură mai bună decât aliajele de aluminiu și sunt rentabile și au procese de fabricație mature. Ele au ocupat mult timp o poziție fundamentală în fabricarea mecanică și sunt utilizate pe scară largă în blocurile de motoare, componentele structurale ale construcțiilor, șinele de cale ferată, rulmenții mecanici tradiționali și alte piese standardizate produse în serie. Dezavantajele lor includ susceptibilitatea la rugină și proprietăți fizice limitate. Deși rezistența lor poate fi îmbunătățită prin aliere (cum ar fi oțelul carbon), ele pot fi totuși inferioare aliajelor de înaltă rezistență. Când luați în considerare duritatea, costul sau necesitatea de a rezista la solicitări repetate (cum ar fi arborii cotiți ai motorului și bielele) și scenarii de sarcină redusă, materialele pe bază de fier oferă un raport calitate-preț mai bun.
Aliajele pot fi realizate prin ajustarea atentă a cantităților de elemente precum aluminiu, titan și wolfram. Acest lucru le oferă avantaje că sunt ușoare, puternice și rezistente la coroziune. De aceea, acestea au devenit cu adevărat importante pentru modernizarea industriei moderne.
Ele pot fi reciclate cu ușurință și sunt bune pentru a face lucruri precum caroserii vehiculelor cu energie nouă, părți ale motoarelor de avioane, instrumente de fabricare a semiconductoarelor și supape pentru conductele de petrol și gaze. Acestea sunt de obicei realizate în loturi mici în funcție de cerințe specifice. Utilizarea aliajelor poate face aceste produse mai ușoare și mai eficiente.
De exemplu, corpurile din aliaj de aluminiu pot reduce consumul de energie. Aliajele de titan pot rezista la coroziune la temperaturi ridicate. Aliajele dure (cum ar fi carbura de tungsten) sunt extrem de rezistente la uzură.
Cu toate acestea, unele aliaje (cum ar fi oțelul cu conținut ridicat de carbon) nu sunt foarte dure și se pot rupe cu ușurință. Și, de obicei, costă mai mult decât fierul pur. Dacă aveți nevoie de ceva ușor, rezistent la coroziune sau capabil să funcționeze în condiții extreme, aliajele sunt calea de urmat.
