Как это ни странно, даже близкие технике люди, но не имеющие частого дела с железом, очень мало осведомлены об основных его свойствах и различиях, несмотря на то, что железо, сталь и чугун, это — почти в буквальном смысле фундамент всей современной техники и промышленности. Скажем здесь, поэтому подробнее об этих металлах.

 Первым, основным продуктом плавки железной руды в доменных печах является чугун. Чугун представляет из себя серый или белый в изломе металл, хорошо заполняющий собою формы, отчего он и получил широкое распространение в отливках всякого рода. Чугун отличается значительной твердостью, но зато довольно хрупок и легко ломается от удара. При быстром охлаждении жидкого чугуна последний может закаливаться и приобретать большую твердость. Характерной особенностью чугуна является значительное в нем содержание углерода, доходящее до 3% —3,5%.

 Есть сорта стали настолько твердые, что ими можно резать любой металл—есть и такие, которые гнутся в листах и никогда не ломаются. Современная строительная и машинная техника предъявляют к стали такие разнообразные требования, о которых металлургия не могла даже мечтать всего несколько лет тому назад, и, тем не менее, благодаря совместной работе физиков и химиков, проникших в тайны строения частицы железа, удалось установить твердые законы, управляющие образованием того или иного сорта железа.

 Осмонд и Аустин дали разъяснение целому ряду темных процессов при плавке стали. Русскому ученому Д. К. Чернову принадлежит здесь также не малая заслуга в установлении условий образования разных видов железных сплавов. По современным взглядам сталь и чугун рассматриваются как разные растворы углерода в железе, который растворяется в последнем, как сахар в воде. Углерод может находиться в железе в трех различных видах: в свободном состоянии в виде частиц графита, в химически связанном или в виде так называемого цементита и, наконец, в состоянии твердого раствора в виде так называемого углерода закала.

 В 1864 году английским ученым Сорби и в 1878 г. Мартенсом было предложено изучать строение металла посредством микроскопа и фотографии. Если взять обломок какого-нибудь металла и гладко отшлифовать одну из его сторон, а затем слегка подействовать на шлиф кислотой,— под микроскопом при сильном освещении мы увидим своеобразную картину расположения, формы и оттенков, входящих в состав данного сплава,— его составных частей. Не произведя количественного анализа, иногда можно совершенно точно судить только по одному взгляду в микроскоп о составе таких микрофотографий, ставших теперь одним из главных средств в деле изучения свойств всякого рода сплавов.