I teorien er råjern en jern-karbon-legering med et karboninnhold større enn 2%. Råjern som brukes i industrielle applikasjoner inneholder generelt mindre enn 4,5 % karbon. I praksis kalles jern-karbonlegeringer med et karboninnhold på over 1,7 % råjern, og de med et karboninnhold på under 1,7 % kalles stål.
Dens kjemiske sammensetning er vist i følgende tabell:
| Navn | Kjemisk sammensetning (%) | |||||
| C (karbon) | Si (silisium) | Mn (mangan) | P (fosfor) | S (svovel) | Fe (jern) | |
| Råjern |
Over 1.7 |
1.5-4.5 |
Rundt 1.0 |
0.1-0.2 |
0.05-0.2 |
Rundt 92 |
| Stål |
Under 1.7 |
0.15-0.35 |
Rundt 0.8 |
0.055 |
0.05 |
Rundt 98 |
Metallmaterialers evne til å motstå deformasjon og brudd under statisk belastning kalles styrke. Materialers maksimale evne til å motstå ytre kraft kalles styrkegrense, også kjent som destruktiv styrke.
Styrkegrensen når den ytre kraften er strekk, kalles strekkstyrke, og dens kode er бb.
Styrkegrensen når den ytre kraften er trykkfast kalles trykkstyrke, og dens kode er бbc.
Den ytre kraften er vinkelrett på materialets akse og bøyer materialet etter handlingen. Styrkegrensen på dette tidspunktet kalles bøyestyrke, og dens kode er бbb.
Den opprinnelige enheten med ulike styrker er "kilogram/millimeter", som nå er endret til megapascal, og dens kode er MPa.
Ytelsen til metallmaterialer som når en viss deformasjon under påvirkning av ytre krefter og kan gjenopprette sin opprinnelige tilstand når den ytre kraften fjernes, kalles elastisitet. Den maksimale grensen for elastiske metaller for å motstå ytre krefter kalles elastisk grense, og dens kode er "бc".
Når metallmaterialer når en viss grad under påvirkning av ytre krefter, selv om den ytre kraften ikke lenger øker, fortsetter deformasjonen av materialet å eksistere. Dette fenomenet kalles "yield". Spenningen der ettergivelsen begynner kalles "flytepunktet", kodenavnet "бs".
Et metalls evne til å produsere permanent deformasjon uten å bryte kalles plastisitet, også kjent som plastisitet.
Et metalls evne til å motstå slag kalles "seighet", kodenavnet "k", og den opprinnelige enheten er kilogram·meter/cm². Nå er den endret til joule, kodenavnet "J".
Egenskapen at metallmaterialer kan trekkes inn i ledninger, reduserer tverrsnittsareal og øker lengde kalles duktilitet. Egenskapen at materialer kan hamres eller rulles til plater for å utvide området kalles duktilitet.
Metallmaterialers evne til å motstå andre hardere gjenstander fra å presse inn i overflaten kalles hardhet.
Egenskapen som kan brukes til verktøyskjæring kalles bearbeidbarhet. Jo større hardhet og seighet, jo vanskeligere er det å kutte.
Egenskapen til å lede elektrisk strøm kalles konduktivitet, som vanligvis representeres av resistivitet, kodenavnet "ρ", med enheter på ohm·cm²/meter, kodenavnet "Ω·cm²/m". Resistivitetens resiproke er den elektriske koeffisienten eller konduktiviteten.
Egenskapen til metaller til å lede magnetisk kraft kalles magnetisk ledningsevne. Jern har den sterkeste magnetiske ledningsevnen, etterfulgt av kobolt og nikkel, og disse metallene kalles ferromagnetiske metaller.
Å varme opp et metall til en viss temperatur og deretter plassere det i en bråkjøling for å plutselig redusere temperaturen kalles bråkjøling. Bråkjøling kan øke hardheten til et metall og redusere plastisiteten mye.
Å varme opp et metall til en viss temperatur, holde det varmt i en periode og deretter sakte avkjøle det kalles gløding. Gløding kan redusere hardheten og sprøheten til metallet og øke plastisiteten.
Varmebehandlingen ved å varme opp et metall over den kritiske temperaturen og deretter avkjøle det i stille luft kalles normalisering. Normalisering kan foredle kornene, forbedre mekaniske egenskaper og bearbeidbarhet.
Å gjenoppvarme et bråkjølt metall til en viss temperatur og deretter avkjøle det på en bestemt måte kalles herding. Hensikten med herding er å eliminere den indre spenningen som genereres ved bråkjøling, redusere styrke og sprøhet og oppnå de nødvendige mekaniske egenskapene.





