علم الفلزات
أشهر الفلزات التي تستخدم في التطبيقات الهندسية هي الألومنيوم الكروم النحاس الحديد الماغنيسيوم النيكل التيتانيوم الزنك. هذه العناصر تستخدم غالباً في صورة سبائك. وقد بذل الكثير من الجهد لفهم مخطط أطوار سبائك الحديد والكربون، والذي يتضمن سبائك الصلب والحديد الزهر. يتم استخدام الصلب منخفض الكربون التطبيقات التي تتطلب القوة العالية والتكلفة المنخفضة، دون أن يكون الوزن أو التآكل مؤثراً. الحديد الزهر، بما في ذلك الحديد الزهر المرن هو أيضاً من مخطط أطوار الحديد والكربون.
حجر مغناطيس
حجر المغناطيس، أو حجر المغنطيس، هو قطعة ممغنطة من أكسيد الحديد الأسود (المغنتيت) المعدني. وهي تُعتبر مغناطيسًا بطبيعتها، حيث إنها تجذب قطع الحديد. والقدماء هم أول من اكتشفوا خاصية المغنطة في حجر المغناطيس. وكانت قطع من حجر المغناطيس، التي تم تعليقها بحيث يمكن أن تستدير، أولى البوصلات المغناطيسية، وتتضح أهميتها للملاحة المبكرة من خلال اسم الكلمة الإنجليزية "lodestone"، التي تعني في اللغة الإنجليزية الوسطى "حجر المسار" أو "حجر القيادة". ويعد حجر المغناطيس هو واحد من اثنين من المعادن فقط يتم العثور عليه ممغنطًا بشكل طبيعي؛ ويتمثل المعدن الآخر في البيروتيت، وهو معدن مغناطيسي ضعيف. والمعروف أن أكسيد الحديد الأسود يكون أسود اللون أو أسود بني مع لمعان معدني، ويتمتع بصلابة، وفقًا لمقياس موس لصلابة المعادن، تبلغ 5.5-6.5 وطبقة سوداء.