Materiali na osnovi železa so znani po svoji odpornosti proti utrujenosti in so primerni za mehanske konstrukcije, ki so dolgo časa izpostavljene izmeničnim obremenitvam. Deli iz čistega železa ali litega železa imajo visoko gostoto in odlično žilavost, ki lahko prenesejo udarce, visok pritisk in visoke temperature. Zanesljivo delujejo v scenarijih, ki zahtevajo dolgoročno obremenitev, kot so ročične gredi motorja in gradbeni strukturni deli. Z dodajanjem elementov, kot sta ogljik in silicij, za oblikovanje litega železa ali ogljikovega jekla, se trdota in trdnost znatno povečata. Na primer, bloki motorjev iz litega železa imajo boljšo visokotlačno odpornost in odpornost proti obrabi kot aluminijeve zlitine ter so stroškovno učinkoviti in imajo zrele proizvodne procese. Že dolgo imajo temeljni položaj v mehanski proizvodnji in se pogosto uporabljajo v blokih motorjev, gradbenih strukturnih komponentah, železniških tirih, tradicionalnih mehanskih ležajih in drugih množično proizvedenih standardiziranih delih. Njihove pomanjkljivosti vključujejo dovzetnost za rjo in omejene fizikalne lastnosti. Čeprav je njihovo trdnost mogoče izboljšati z legiranjem (kot je ogljikovo jeklo), so morda še vedno slabše od zlitin visoke trdnosti. Če upoštevamo žilavost, stroške ali potrebo po vzdržljivosti ponavljajočih se obremenitev (kot so ročične gredi motorja in ojnice) in scenarije nizke obremenitve, materiali na osnovi železa ponujajo boljše razmerje med ceno in kakovostjo.
Zlitine je mogoče izdelati s skrbnim prilagajanjem količin elementov, kot so aluminij, titan in volfram. To jim daje prednosti, saj so lahki, močni in odporni proti koroziji. Zato so za moderno industrijo postali zelo pomembni za nadgradnjo.
Z lahkoto jih je mogoče reciklirati in so dobri za izdelavo stvari, kot so karoserije novih energetskih vozil, deli letalskih motorjev, orodja za proizvodnjo polprevodnikov ter ventili za naftovode in plinovode. Ti so običajno izdelani v majhnih serijah glede na posebne zahteve. Uporaba zlitin lahko naredi te izdelke lažje in učinkovitejše.
Na primer, telesa iz aluminijeve zlitine lahko zmanjšajo porabo energije. Titanove zlitine so odporne na visokotemperaturno korozijo. Trde zlitine (kot je volframov karbid) so izjemno odporne proti obrabi.
Vendar pa nekatere zlitine (na primer jeklo z visoko vsebnostjo ogljika) niso zelo žilave in se zlahka zlomijo. In običajno stanejo več kot čisto železo. Če potrebujete nekaj lahkega, odpornega proti koroziji ali primernega za delo v ekstremnih pogojih, so zlitine prava izbira.
