I materiali a base di ferro sono noti per la loro resistenza alla fatica e sono adatti per strutture meccaniche soggette a carichi alternati per lunghi periodi. Le parti in ferro puro o ghisa hanno un'elevata densità e un'eccellente tenacità, in grado di resistere a urti, alta pressione e alte temperature. Funzionano in modo affidabile in scenari che richiedono un carico a lungo termine, come alberi motore e componenti strutturali dell'edificio. Aggiungendo elementi come carbonio e silicio per formare ghisa o acciaio al carbonio, la durezza e la resistenza vengono notevolmente migliorate. Ad esempio, i blocchi motore in ghisa hanno una migliore resistenza alle alte pressioni e all’usura rispetto alle leghe di alluminio, sono economici e hanno processi di produzione maturi. Da tempo occupano una posizione fondamentale nella produzione meccanica e sono ampiamente utilizzati nei blocchi motore, nella costruzione di componenti strutturali, nei binari ferroviari, nei cuscinetti meccanici tradizionali e in altre parti standardizzate prodotte in serie. I loro svantaggi includono la suscettibilità alla ruggine e proprietà fisiche limitate. Sebbene la loro resistenza possa essere migliorata attraverso la legatura (come l'acciaio al carbonio), possono comunque essere inferiori alle leghe ad alta resistenza. Se si considerano la robustezza, i costi o la necessità di resistere a sollecitazioni ripetute (come alberi motore e bielle) e scenari a basso carico, i materiali a base di ferro offrono un migliore rapporto qualità-prezzo.
Le leghe possono essere realizzate regolando attentamente la quantità di elementi come alluminio, titanio e tungsteno. Ciò offre loro il vantaggio di essere leggeri, resistenti e resistenti alla corrosione. Ecco perché sono diventati davvero importanti per l'aggiornamento dell'industria moderna.
Possono essere riciclati facilmente e sono utili per realizzare cose come carrozzerie di veicoli di nuova energia, parti di motori di aerei, strumenti di produzione di semiconduttori e valvole per oleodotti e gasdotti. Questi vengono solitamente realizzati in piccoli lotti in base alle specifiche esigenze. L'uso delle leghe può rendere questi prodotti più leggeri ed efficienti.
Ad esempio, le carrozzerie in lega di alluminio possono ridurre il consumo di energia. Le leghe di titanio possono resistere alla corrosione ad alta temperatura. Le leghe dure (come il carburo di tungsteno) sono estremamente resistenti all'usura.
Tuttavia, alcune leghe (come l'acciaio ad alto tenore di carbonio) non sono molto resistenti e possono rompersi facilmente. E di solito costano più del ferro puro. Se hai bisogno di qualcosa di leggero, resistente alla corrosione o in grado di funzionare in condizioni estreme, le leghe sono la strada da percorrere.
