Em teoria, o ferro-gusa é uma liga de ferro-carbono com teor de carbono superior a 2%. O ferro-gusa usado em aplicações industriais geralmente contém menos de 4,5% de carbono. Na prática, as ligas de ferro-carbono com teor de carbono superior a 1,7% são chamadas de ferro-gusa, e aquelas com teor de carbono inferior a 1,7% são chamadas de aço.
Sua composição química é mostrada na tabela a seguir:
| Nome | Composição química (%) | |||||
| C (carbono) | Si (silício) | Mn (manganês) | P (fósforo) | S (enxofre) | Fe (ferro) | |
| Ferro gusa |
Acima de 1,7 |
1.5-4.5 |
Por volta de 1.0 |
0.1-0.2 |
0.05-0.2 |
Por volta de 92 |
| Aço |
Abaixo de 1,7 |
0.15-0.35 |
Cerca de 0,8 |
0.055 |
0.05 |
Por volta de 98 |
A capacidade dos materiais metálicos de resistir à deformação e fratura sob carga estática é chamada de resistência. A capacidade máxima dos materiais de resistir à força externa é chamada de limite de resistência, também conhecida como resistência destrutiva.
O limite de resistência quando a força externa é de tração é chamado de resistência à tração e seu código é бb.
O limite de resistência quando a força externa é compressiva é chamado de resistência à compressão e seu código é бbc.
A força externa é perpendicular ao eixo do material e dobra o material após a ação. O limite de resistência neste momento é chamado de resistência à flexão e seu código é бbb.
A unidade original de várias intensidades é "quilogramas/milímetros", que agora foi alterada para megapascais, e seu código é MPa.
O desempenho dos materiais metálicos que atingem uma certa deformação sob a ação de forças externas e podem restaurar seu estado original quando a força externa é removida é chamado de elasticidade. O limite máximo dos metais elásticos para suportar forças externas é denominado limite elástico e seu código é “бc”.
Quando os materiais metálicos atingem um certo grau sob a ação de forças externas, mesmo que a força externa não aumente mais, a deformação do material continua a existir. Este fenômeno é denominado "rendimento". A tensão na qual o escoamento começa é chamada de "ponto de escoamento", codinome "бs".
A capacidade de um metal de produzir deformação permanente sem quebrar é chamada de plasticidade, também conhecida como plasticidade.
A capacidade de um metal resistir ao impacto é chamada de "tenacidade", codinome "k", e a unidade original é quilograma·metro/cm². Agora foi alterado para joules, codinome "J".
A propriedade de que materiais metálicos podem ser transformados em fios, reduzindo a área da seção transversal e aumentando o comprimento, é chamada de ductilidade. A propriedade de os materiais poderem ser martelados ou enrolados em placas para expandir sua área é chamada de ductilidade.
A capacidade dos materiais metálicos de resistir à pressão de outros objetos mais duros na superfície é chamada de dureza.
A propriedade que pode ser utilizada para o corte de ferramentas é chamada de usinabilidade. Quanto maior a dureza e a tenacidade, mais difícil será o corte.
A propriedade de conduzir corrente elétrica é chamada de condutividade, que geralmente é representada pela resistividade, codinome "ρ", com unidades de ohm·cm²/metro, codinome "Ω·cm²/m". O recíproco da resistividade é o coeficiente elétrico ou condutividade.
A propriedade dos metais de conduzir força magnética é chamada de condutividade magnética. O ferro tem a condutividade magnética mais forte, seguido pelo cobalto e pelo níquel, e esses metais são chamados de metais ferromagnéticos.
Aquecer um metal a uma certa temperatura e depois colocá-lo em um agente de têmpera para reduzir repentinamente sua temperatura é chamado de têmpera. A têmpera pode aumentar a dureza de um metal e reduzir muito a sua plasticidade.
Aquecer um metal a uma determinada temperatura, mantê-lo aquecido por um período de tempo e depois resfriá-lo lentamente é chamado de recozimento. O recozimento pode reduzir a dureza e a fragilidade do metal e aumentar sua plasticidade.
O tratamento térmico de aquecer um metal acima da temperatura crítica e depois resfriá-lo em ar parado é chamado de normalização. A normalização pode refinar os grãos, melhorar as propriedades mecânicas e a usinabilidade.
Reaquecer um metal temperado a uma determinada temperatura e depois resfriá-lo de uma determinada maneira é chamado de revenimento. O objetivo do revenido é eliminar as tensões internas geradas pela têmpera, reduzir a resistência e a fragilidade e obter as propriedades mecânicas exigidas.
