I teorin är tackjärn en järn-kol-legering med en kolhalt på mer än 2 %. Tackjärn som används i industriella tillämpningar innehåller i allmänhet mindre än 4,5 % kol. I praktiken kallas järn-kol-legeringar med en kolhalt på mer än 1,7 % tackjärn, och de med en kolhalt på mindre än 1,7 % kallas stål.
Dess kemiska sammansättning visas i följande tabell:
| Namn | Kemisk sammansättning (%) | |||||
| C (kol) | Si (kisel) | Mn (mangan) | P (fosfor) | S (svavel) | Fe (järn) | |
| Tackjärn |
Över 1,7 |
1.5-4.5 |
Runt 1.0 |
0.1-0.2 |
0.05-0.2 |
Runt 92 |
| Stål |
Under 1.7 |
0.15-0.35 |
Runt 0.8 |
0.055 |
0.05 |
Runt 98 |
Metallmaterials förmåga att motstå deformation och brott under statisk belastning kallas styrka. Materialens maximala förmåga att motstå yttre krafter kallas hållfasthetsgräns, även känd som destruktiv styrka.
Styrkegränsen när den yttre kraften är draghållfast kallas draghållfasthet, och dess kod är бb.
Styrkegränsen när den yttre kraften är tryckkraft kallas tryckhållfasthet, och dess kod är бbc.
Den yttre kraften är vinkelrät mot materialets axel och böjer materialet efter åtgärden. Styrkegränsen vid denna tidpunkt kallas böjstyrka, och dess kod är бbb.
Den ursprungliga enheten av olika styrkor är "kilogram/millimeter", som nu ändras till megapascal, och dess kod är MPa.
Prestanda hos metallmaterial som når en viss deformation under inverkan av yttre krafter och kan återställa sitt ursprungliga tillstånd när den yttre kraften avlägsnas kallas elasticitet. Den maximala gränsen för elastiska metaller för att motstå yttre krafter kallas elastisk gräns, och dess kod är "bc".
När metallmaterial når en viss grad under inverkan av yttre krafter, även om den yttre kraften inte längre ökar, fortsätter deformationen av materialet att existera. Detta fenomen kallas "yield". Spänningen vid vilken efterkastningen börjar kallas "sträckgränsen", kodnamnet "бs".
En metalls förmåga att producera permanent deformation utan att gå sönder kallas plasticitet, även känd som plasticitet.
En metalls förmåga att motstå stötar kallas "seghet", kodnamnet "k", och den ursprungliga enheten är kilogram·meter/cm². Nu ändras det till joule, kodnamnet "J".
Egenskapen att metallmaterial kan dras in i trådar, vilket minskar tvärsnittsarean och ökar längden kallas duktilitet. Egenskapen att material kan hamras eller rullas till plattor för att utöka sin yta kallas duktilitet.
Metallmaterials förmåga att motstå andra hårdare föremål från att trycka in i ytan kallas hårdhet.
Egenskapen som kan användas för verktygsskärning kallas bearbetbarhet. Ju större hårdhet och seghet, desto svårare är det att skära.
Egenskapen att leda elektrisk ström kallas konduktivitet, som vanligtvis representeras av resistivitet, kodnamnet "ρ", med enheter av ohm·cm²/meter, kodnamnet "Ω·cm²/m". Den reciproka resistiviteten är den elektriska koefficienten eller konduktiviteten.
Egenskapen hos metaller att leda magnetisk kraft kallas magnetisk ledningsförmåga. Järn har den starkaste magnetiska ledningsförmågan, följt av kobolt och nickel, och dessa metaller kallas ferromagnetiska metaller.
Att värma en metall till en viss temperatur och sedan placera den i en kylning för att plötsligt sänka dess temperatur kallas släckning. Släckning kan öka hårdheten hos en metall och minska dess plasticitet mycket.
Att värma en metall till en viss temperatur, hålla den varm under en tid och sedan långsamt kyla den kallas glödgning. Glödgning kan minska metallens hårdhet och sprödhet och öka dess plasticitet.
Värmebehandlingen att värma en metall över den kritiska temperaturen och sedan kyla den i stillastående luft kallas normalisering. Normalisering kan förfina kornen, förbättra mekaniska egenskaper och bearbetbarhet.
Att återuppvärma en kyld metall till en viss temperatur och sedan kyla den på ett visst sätt kallas härdning. Syftet med härdning är att eliminera den inre spänningen som genereras av härdning, minska styrka och sprödhet och erhålla de nödvändiga mekaniska egenskaperna.
