آهن خالص خیلی نرم و کم استحکام است و به همین دلیل برای استفاده‌های صنعتی مناسب نیست. وقتی آهن را با مقدار معینی کربن ترکیب می‌کنند، فولاد به وجود می‌آید که خواص مکانیکی بهتر و استحکام بیشتری نسبت به آهن خالص دارد. اگر مقدار کربن در ترکیب بالاتر رود و به آهن بیش از حد معینی کربن اضافه شود، به جای فولاد چدن به دست می‌آید که سختی و سطح بالایی از سایش مقاومتی دارد اما شکننده‌تر است. در نتیجه، تفاوت اصلی در درصد کربن موجود در ترکیب است.
