Materiały na bazie żelaza są znane ze swojej odporności na zmęczenie i nadają się do konstrukcji mechanicznych poddawanych obciążeniom zmiennym przez długi czas. Części z czystego żelaza lub żeliwa mają dużą gęstość i doskonałą wytrzymałość, są w stanie wytrzymać uderzenia, wysokie ciśnienie i wysokie temperatury. Działają niezawodnie w scenariuszach wymagających długotrwałego przenoszenia obciążeń, takich jak wały korbowe silników i elementy konstrukcyjne budynków. Dodanie pierwiastków takich jak węgiel i krzem do żeliwa lub stali węglowej znacznie zwiększa twardość i wytrzymałość. Na przykład żeliwne bloki silników mają lepszą odporność na wysokie ciśnienie i zużycie niż stopy aluminium, a ponadto są opłacalne i podlegają zaawansowanym procesom produkcyjnym. Od dawna zajmują podstawową pozycję w produkcji mechanicznej i są szeroko stosowane w blokach silników, elementach konstrukcyjnych budynków, torach kolejowych, tradycyjnych łożyskach mechanicznych i innych znormalizowanych częściach produkowanych masowo. Do ich wad należy podatność na rdzę i ograniczone właściwości fizyczne. Chociaż ich wytrzymałość można poprawić poprzez zastosowanie stopów (takich jak stal węglowa), mogą one nadal być gorsze od stopów o wysokiej wytrzymałości. Biorąc pod uwagę wytrzymałość, koszt lub potrzebę wytrzymywania powtarzających się naprężeń (takich jak wały korbowe i korbowody silnika) oraz scenariusze przy niskim obciążeniu, materiały na bazie żelaza oferują lepszy stosunek jakości do ceny.
Stopy można wytwarzać, starannie dostosowując ilość pierwiastków, takich jak aluminium, tytan i wolfram. Dzięki temu mają tę zaletę, że są lekkie, mocne i odporne na korozję. Dlatego też stały się one naprawdę ważne dla modernizacji współczesnego przemysłu.
Można je łatwo poddać recyklingowi i nadają się do wytwarzania takich elementów, jak nowe nadwozia pojazdów energetycznych, części silników lotniczych, narzędzia do produkcji półprzewodników oraz zawory do rurociągów naftowych i gazowych. Są one zwykle produkowane w małych partiach, zgodnie ze specyficznymi wymaganiami. Stosowanie stopów może sprawić, że produkty te będą lżejsze i bardziej wydajne.
Na przykład korpusy ze stopu aluminium mogą zmniejszyć zużycie energii. Stopy tytanu są odporne na korozję wysokotemperaturową. Twarde stopy (takie jak węglik wolframu) są wyjątkowo odporne na zużycie.
Jednakże niektóre stopy (takie jak stal wysokowęglowa) nie są zbyt wytrzymałe i mogą łatwo pękać. I zwykle kosztują więcej niż czyste żelazo. Jeśli potrzebujesz czegoś lekkiego, odpornego na korozję lub zdolnego do pracy w ekstremalnych warunkach, stopy są najlepszym rozwiązaniem.
