Material berbahan dasar besi dikenal karena ketahanannya terhadap kelelahan dan cocok untuk struktur mekanis yang menerima beban bolak-balik dalam jangka waktu lama. Bagian besi murni atau besi cor memiliki kepadatan tinggi dan ketangguhan yang sangat baik, mampu menahan benturan, tekanan tinggi, dan suhu tinggi. Mereka bekerja dengan andal dalam skenario yang memerlukan penahan beban jangka panjang, seperti poros engkol mesin dan komponen struktural bangunan. Dengan menambahkan unsur-unsur seperti karbon dan silikon untuk membentuk besi tuang atau baja karbon, kekerasan dan kekuatannya meningkat secara signifikan. Misalnya, blok mesin besi cor memiliki ketahanan terhadap tekanan tinggi dan ketahanan aus yang lebih baik dibandingkan paduan aluminium, serta hemat biaya dan memiliki proses produksi yang matang. Mereka telah lama memegang posisi fundamental dalam manufaktur mekanis dan banyak digunakan dalam blok mesin, komponen struktural bangunan, rel kereta api, bantalan mekanis tradisional, dan suku cadang standar produksi massal lainnya. Kelemahannya termasuk kerentanan terhadap karat dan sifat fisik yang terbatas. Meskipun kekuatannya dapat ditingkatkan melalui paduan (seperti baja karbon), paduan tersebut mungkin masih kalah dengan paduan berkekuatan tinggi. Saat mempertimbangkan ketangguhan, biaya, atau kebutuhan untuk menahan tekanan berulang (seperti poros engkol mesin dan batang penghubung) dan skenario beban rendah, material berbahan besi menawarkan nilai uang yang lebih baik.
Paduan dapat dibuat dengan hati-hati menyesuaikan jumlah elemen seperti aluminium, titanium, dan tungsten. Hal ini memberi mereka keuntungan karena ringan, kuat, dan tahan terhadap korosi. Itu sebabnya mereka menjadi sangat penting untuk ditingkatkan oleh industri modern.
Bahan-bahan tersebut dapat didaur ulang dengan mudah, dan bagus untuk membuat bahan-bahan seperti badan kendaraan energi baru, bagian mesin pesawat terbang, peralatan manufaktur semikonduktor, dan katup untuk saluran pipa minyak dan gas. Ini biasanya dibuat dalam jumlah kecil sesuai dengan kebutuhan tertentu. Penggunaan paduan dapat membuat produk ini lebih ringan dan efisien.
Misalnya, bodi paduan aluminium dapat mengurangi penggunaan energi. Paduan titanium tahan terhadap korosi suhu tinggi. Paduan keras (seperti tungsten karbida) sangat tahan aus.
Namun, beberapa paduan (seperti baja karbon tinggi) tidak terlalu kuat dan mudah patah. Dan biasanya harganya lebih mahal daripada besi murni. Jika Anda membutuhkan sesuatu yang ringan, tahan terhadap korosi, atau mampu bekerja dalam kondisi ekstrem, bahan paduan adalah pilihan yang tepat.
