Τα υλικά με βάση το σίδηρο είναι γνωστά για την αντοχή τους στην κόπωση και είναι κατάλληλα για μηχανικές κατασκευές που υπόκεινται σε εναλλασσόμενα φορτία για μεγάλες περιόδους. Τα εξαρτήματα από καθαρό σίδηρο ή χυτοσίδηρο έχουν υψηλή πυκνότητα και εξαιρετική σκληρότητα, ικανά να αντέχουν κρούση, υψηλή πίεση και υψηλές θερμοκρασίες. Αποδίδουν αξιόπιστα σε σενάρια που απαιτούν μακροχρόνια αντοχή, όπως στροφαλοφόροι άξονες κινητήρα και δομικά στοιχεία κτιρίου. Με την προσθήκη στοιχείων όπως άνθρακα και πυρίτιο για να σχηματιστεί χυτοσίδηρος ή ανθρακούχο χάλυβα, η σκληρότητα και η αντοχή βελτιώνονται σημαντικά. Για παράδειγμα, τα μπλοκ κινητήρων από χυτοσίδηρο έχουν καλύτερη αντίσταση σε υψηλή πίεση και αντοχή στη φθορά από τα κράματα αλουμινίου και είναι οικονομικά αποδοτικά και έχουν ώριμες διαδικασίες κατασκευής. Έχουν από καιρό μια θεμελιώδη θέση στη μηχανική κατασκευή και χρησιμοποιούνται ευρέως σε μπλοκ κινητήρων, δομικά εξαρτήματα κτιρίων, σιδηροδρομικές γραμμές, παραδοσιακά μηχανικά ρουλεμάν και άλλα τυποποιημένα εξαρτήματα μαζικής παραγωγής. Τα μειονεκτήματά τους περιλαμβάνουν την ευαισθησία στη σκουριά και τις περιορισμένες φυσικές ιδιότητες. Αν και η αντοχή τους μπορεί να βελτιωθεί μέσω κραμάτων (όπως ο ανθρακούχο χάλυβας), μπορεί να εξακολουθούν να είναι κατώτερα από τα κράματα υψηλής αντοχής. Όταν εξετάζετε τη σκληρότητα, το κόστος ή την ανάγκη να αντέχετε την επαναλαμβανόμενη καταπόνηση (όπως οι στροφαλοφόροι άξονες του κινητήρα και οι μπιέλες) και τα σενάρια χαμηλού φορτίου, τα υλικά με βάση το σίδηρο προσφέρουν καλύτερη σχέση ποιότητας-τιμής.
Τα κράματα μπορούν να κατασκευαστούν προσαρμόζοντας προσεκτικά τις ποσότητες στοιχείων όπως το αλουμίνιο, το τιτάνιο και το βολφράμιο. Αυτό τους δίνει πλεονεκτήματα ως προς το ότι είναι ελαφριά, ισχυρά και ανθεκτικά στη διάβρωση. Γι' αυτό έχουν γίνει πολύ σημαντικά για την αναβάθμιση της σύγχρονης βιομηχανίας.
Μπορούν να ανακυκλωθούν εύκολα και είναι καλές για την κατασκευή αντικειμένων όπως αμαξώματα οχημάτων νέας ενέργειας, μέρη κινητήρων αεροσκαφών, εργαλεία κατασκευής ημιαγωγών και βαλβίδες για αγωγούς πετρελαίου και φυσικού αερίου. Συνήθως κατασκευάζονται σε μικρές παρτίδες σύμφωνα με συγκεκριμένες απαιτήσεις. Η χρήση κραμάτων μπορεί να κάνει αυτά τα προϊόντα ελαφρύτερα και πιο αποτελεσματικά.
Για παράδειγμα, τα σώματα από κράμα αλουμινίου μπορούν να μειώσουν τη χρήση ενέργειας. Τα κράματα τιτανίου αντέχουν στη διάβρωση υψηλής θερμοκρασίας. Τα σκληρά κράματα (όπως το καρβίδιο του βολφραμίου) είναι εξαιρετικά ανθεκτικά στη φθορά.
Ωστόσο, ορισμένα κράματα (όπως ο χάλυβας υψηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα) δεν είναι πολύ σκληρά και μπορούν να σπάσουν εύκολα. Και συνήθως, κοστίζουν περισσότερο από τον καθαρό σίδηρο. Εάν χρειάζεστε κάτι ελαφρύ, ανθεκτικό στη διάβρωση ή ικανό να λειτουργεί σε ακραίες συνθήκες, τα κράματα είναι ο καλύτερος τρόπος.
