Черные металлы — это промышленное название железа и его сплавов. По масштабам производства и использования черные металлы намного опережают все существующие металлы и сплавы. Из них изготовляют более 90 % всех конструкционных и инструментальных материалов. Основное отличие черных металлов — это способность намагничиваться. В быту все сплавы на основе железа — стали и чугуны — называют железными.
Железо (Fe) — металл серебристо-белого цвета, блестящий, ковкий и пластичный. Плотность 7,87; температура плавления 1539 °С; твердость по Бринеллю 60 (по Моосу 5). На воздухе окисляется — покрывается рыхлой ржавчиной.
В чистом виде в природе не встречается. Получают железо из железных руд. Железо с примесями называют техническим. Техническое железо содержит 99,8...99,9 % железа, остальное примеси, в которых более десятка элементов. Железо в чистом виде практического применения не имеет, используется только в сплавах. Сплавы железа в зависимости от содержания углерода называют сталью или чугуном. Сталь — сплав железа с углеродом и другими элементами, содержание углерода в котором менее 2%. В зависимости от состава стали обладают различными физико-химическими свойствами.
По составу сталь разделяют на углеродистую и легированную (содержающую и другие компоненты). По качеству — на сталь обыкновенного качества, качественную, повышенного качества и высококачественную. По назначению — на конструкционные, инструментальные и специального назначения. Основное количество оборудования, приспособлений и инструментов ювелирного производства изготовлено с применением конструкционных и инструментальных сталей. Чугун — железный сплав, содержащий более 2 % углерода. По составу чугуны делят на нелегированные и легированные (содержащие хром, никель, марганец и другие легирующие элементы).
По структуре различают белый чугун (с белым изломом) и серый чугун (с серым изломом). Основная масса чугуна перерабатывается в сталь, остальная используется по другим назначениям. Чугун используют для фа,-сонного литья. Из него изготовляют станины станков, детали двигателей внутреннего сгорания и других механизмов, работающих в условиях повышенного износа, и т. д. Широко применяется .как материал изделий прикладного искусства: ваз, скульптур, фонтанов, оград, ворот, решеток и т. д. В ювелирном производстве из чугуна кроме станин станков изготовляют изложницы (формы для отливки слитков).
