Demirin sert bir metal olmasının nedeni, mekanik özellikleri ve saflığına bağlıdır. Karbon ilavesi: Saf demir, kristal yapısı nedeniyle yumuşaktır. Alaşımlar: Uygun miktarda başka metallerin eklenmesiyle saf demirden 1000 kat daha sert çelik üretilir. Ayrıca, demir yüksek çekme ve gerilme direncine sahiptir, bu da onun dayanıklılığını artırır.