Le fer est un métal pur dont les propriétés sont les suivantes :

• Masse molaire : 55.847 ;

• Masse volumique = 7870 kg/m³ ;

• R_m varie de 180 à 290 MPa ;

• R_e varie de 100 à 170 MPa ;

• A % varie de 40 à 50 % ;

• Z % varie de 80 à 95 % ;

• Dureté de 45 à 55 HB ;

• Module d’Young E = 210000 MPa ;

La propriété métallurgique la plus importante du fer est son polymorphisme cristallin (changement de structure en fonction de la température). Les paramètres cristallins sont :

• Fer α (CC) : a = 0.2866 nm à 20 °C

• Fer γ (CFC) : a = 0.3647 nm à 916 °C

• Fer δ (CC) : a = 0.293 nm.

Fig. 1 hystérésis de transformation du fer (chauffage et refroidissement)

Lorsqu'une même transformation ne se produit pas à la même température selon qu'elle se produit au chauffage (c) ou au refroidissement (r) on dit qu'Il y a hystérésis . C'est la cas de l'acier lors de son passage de son passage d'une phase à une autre.

Ces transformations sont établies grâce aux paliers thermiques des courbes de refroidissement ou de chauffage. Les courbes (fig.1) de chauffage ou de refroidissement du fer sont caractérisées par plusieurs points d'arrêt (point critique ou palier) correspondant à des températures définies pour des transformations déterminées.