Stal

Podobnie jak czyste żelazo, stal jest kowalna i ciągliwa. Już znacznie poniżej temperatury topnienia, która jest wyższa niż dla żelaza surowego, staje się miękka i plastyczna, daje się więc spawać na gorąco. Własności mechaniczne stali zależą w dużym stopniu od jej składu, przede wszystkim od zawartości węgla. Duże znaczenie ma tu również uprzednia obróbka termiczna (ogrzewanie do różnych temperatur oraz prędkość oziębiania). Stal uboga w węgiel (poniżej 0,2%), tzw. stal miękka, nosząca dawniej nazwę żelaza kowalnego, ma wysoką temperaturę topnienia (powyżej 1400°C), jest prawie tak miękka jak czyste żelazo i podobnie jak ono nie daje się trwale namagnesować (§ 406). Zwiększenie zawartości węgla powoduje obniżenie temperatury topnienia, zwiększa zarazem twardość i wytrzymałość stali. W odróżnieniu od stali miękkiej, te bogatsze w węgiel gatunki (stal budowlana o zawartości 0,2—0,6% C, stal narzędziowa — 0,9—1,5% C) mogą być trwale namagnesowane i dają się hartować. Proces hartowania polega na ogrzaniu stali do kilkuset stopni i szybkim oziębieniu przez zanurzenie do wody lub oleju. Stal hartowana staje się bardzo twarda, wytrzymała i sprężysta, lecz równocześnie krucha. Przez ponowne ogrzewanie jej do 200—350°C można tę kruchość, a z nią razem i twardość zmniejszyć w dowolnym stopniu, zależnie od czasu trwania ogrzewania oraz temperatury (odpuszczanie lub temperowanie stali). O wysokości temperatury podczas odpuszczania sądzi się zwykle po barwie nalotów, powstających na powierzchni stali podczas ogrzewania na powietrzu wskutek utlenienia (od jasnożółtej do ciemnogranatowej).