Найбільш широке застосування в сучасному машинобудуванні мають залізовуглецеві сплави — сталь і чавун.

Сталь — це сплав заліза з вуглецем, вміст вуглецю в сталі не перевищує 2%.

До сталей відносяться:

• технічне залізо,

• конструкційна і

• інструментальна сталь.

Чавун — сплав заліза з вуглецем, в яких вміст вуглецю перевищує 2%. Середній вміст вуглецю в чавуні 2,5—3,5%.

Крім заліза і вуглецю в сталях і чавунах присутні домішки:

• кремній і марганець у десятих частках відсотка (0,15— 0,60%)

• сірка і фосфор в сотих частках відсотка (0,05—0,03%) кожного елемента.

Сталь

Сталь з вмістом вуглецю до 0,7% застосовується для виготовлення:

• листів,

• стрічки,

• дроту,

• рейок,

• таврового і кутового заліза,

• різного фасонного профілю,

• а також для численних деталей в машинобудуванні: шестерні, осі, вали, шатуни, болти, молотки, кувалди і т. п.

Сталь з вмістом вуглецю понад 0,7% застосовується для виготовлення різного різального інструменту:

• різці,

• свердла,

• мітчики,

• борідки,

• зубила та ін.

Властивості сталі залежать від змісту вуглецю. Чим більше вуглецю, тим сталь міцніше і твердіше.

Чавун

Машинобудівний чавунзастосовують для виробництва виливків всіляких деталей машин.

За складом і будовою чавуни поділяються на:

• білий,

• сірий,

• ковкий.

Ковкий чавун

Ковкий чавун виходить в результаті спеціальної обробки білого чавуну. У білому чавуні весь вуглець знаходиться в хімічно зв'язаному стані з залізом (Fe₃C — цементит), що надає цьому чавуну велику твердість і крихкість і погану оброблюваність.

Білий чавун

У машинобудуванні білий чавун застосовують для виготовлення виливків, отжигаемых на так званий ковкий чавун.

При відпалі цементит розкладається па залізо і вільний вуглець, і виливки набувають невисоку твердість і гарну оброблюваність.

Сірий чавун

Найбільш широке застосування в техніці має сірий чавун, в якому більша частина вуглецю знаходиться у вільному стані у вигляді графіту. Цьому сприяє високий вміст кремнію.

Такий чавун володіє хорошими ливарними якостями і застосовується для виробництва чавунних виливків. Деталі з цього чавуну виходять шляхом лиття в земляні або металеві форми (станини, шестерні, циліндри, блоки тощо).

Завдяки наявності вільного вуглецю (графіту) сірий чавун має невелику твердість і добре обробляється різанням.