Trong tiếng Việt, từ "rèn" có thể được viết bằng một số chữ Hán-Việt hay Hán-Nôm như 鍊 (Hán ngữ thượng cổ theo Baxter–Sagart: /*[r]ˤen-s/, theo Thượng Phương: /*ɡ•reːns/) hay 𨮻, 㷙.

Sắt rèn là thuật ngữ chung để chỉ vật phẩm làm từ nó, nhưng cũng được sử dụng cụ thể và hẹp hơn để chỉ những vật phẩm do thợ rèn làm ra. Chẳng hạn tại đảo Anh, các hồ sơ hải quan sử dụng thuật ngữ sắt rèn theo nghĩa hẹp, do sản phẩm làm từ sắt rèn chịu thuế cao hơn so với sản phẩm làm từ sắt "không rèn". Không giống như sắt rèn, gang đúc giòn và không thể gia công nóng hay nguội và nó có thể vỡ khi bị đập bằng búa.

Trong các thế kỷ 17-19, sắt rèn được gọi bằng nhiều tên gọi khác nhau, tùy theo hình dạng, nguồn gốc hay chất lượng của nó.

Trong khi phương pháp lò thỏi đúc sản xuất sắt rèn trực tiếp từ quặng, gang đúc hay gang thô là các nguyên liệu đầu vào được sử dụng trong rèn tinh luyện và lò khuấy luyện. Gang thô và gang đúc có hàm lượng cacbon cao hơn so với sắt rèn, nhưng có điểm nóng chảy thấp hơn so với sắt hay thép. Gang đúc và đặc biệt là gang thỏi có lượng xỉ dư thừa cần phải loại bỏ một phần để sản xuất sắt rèn có chất lượng. Tại các xưởng đúc điều thường thấy là phối trộn sắt rèn phế liệu với gang đúc để cải thiện các tính chất vật lý của vật đúc.

Trong vài năm sau khi có sự xuất hiện của thép sản xuất theo phương pháp Bessemer và lò đáy bằng thì có các ý kiến khác nhau về việc điều gì là sự phân biệt sắt với thép; một số người tin rằng nó là thành phần hóa học còn những người khác thì cho rằng điều đó là việc sắt có được nung đủ nóng để chảy ra và "hợp nhất lại" hay không. Sự nóng chảy cuối cùng được chấp nhận rộng rãi là tương đối quan trọng hơn so với thành phần hóa học từ một hàm lượng cacbon thấp nhất định nào đó trở xuống.[8]:32–39 Một khác biệt khác là thép có thể làm cứng bằng nhiệt luyện.

Trong quá khứ, sắt rèn từng được biết đến như là "sắt tinh khiết thương mại",[9][10] tuy nhiên nó không còn được coi là như vậy nữa, do các tiêu chuẩn hiện nay về sắt tinh khiết thương mại đòi hỏi phải có hàm lượng cacbon dưới 0,008 % theo trọng lượng.[11][12]

Loại và hình dáng

Sắt thỏi là thuật ngữ chung đôi khi được sử dụng để phân biệt nó với gang đúc. Nó là tương đương với một thỏi kim loại đúc, với hình dáng thuận tiện cho việc cầm nắm, lưu giữ, vận chuyển và gia công tiếp theo thành các dạng thành phẩm.

Các thỏi sắt rèn thường là sản phẩm của rèn tinh luyện, nhưng không nhất thiết phải được sản xuất bằng quy trình này.

• Sắt thanh – cắt từ sắt thỏi phẳng trong xưởng cắt dọc cung cấp nguyên liệu để làm các que nhọn và đinh.
• Sắt đai – thích hợp để làm đai thùng, được làm bằng cách cho sắt thanh đi qua khuôn máy cán.
• Sắt tấm – các tấm thích hợp để sử dụng làm tôn nồi hơi.
• Sắt tấm đen – các tấm, có lẽ là mỏng hơn sắt tấm, từ công đoạn cán đen của sản xuất sắt tây.
• ‘Sắt hành trình’ – sắt thỏi phẳng hẹp, được sản xuất hay được cắt thành các thỏi có trọng lượng cụ thể, một mặt hàng để buôn bán tại Tây Phi trong buôn bán nô lệ Đại Tây Dương. Số lượng thỏi trên mỗi tấn tăng dần từ 70 mỗi tấn trong thập niên 1660 tới 75–80 thỏi mỗi tấn vào năm 1685 và "gần 92 thỏi mỗi tấn" năm 1731.[13]:163–172

Nguồn gốc

• Sắt than củi – cho tới cuối thế kỷ 18, sắt rèn được nấu luyện từ quặng sắt bằng cách sử dụng than củi trong quy trình lò thỏi đúc. Sắt rèn cũng được sản xuất từ gang thỏi sử dụng rèn tinh luyện hay trong lò Lancashire. Kim loại tạo thành có độ biến động cao cả về thành phần hóa học lẫn hàm lượng xỉ.
• Sắt khuấy luyện - Khuấy luyện là quy trình quy mô lớn đầu tiên để sản xuất sắt rèn. Trong quy trình khuấy luyện, gang thô được tinh chế trong lò phản xạ để ngăn ô nhiễm sắt với lưu huỳnh trong than hay than cốc. Gang thô nóng chảy được khuấy thủ công để sắt tiếp xúc với oxy trong không khí nhằm mục đích khử cacbua cho sắt. Trong quá trình khuấy sắt lỏng, các cục sắt rèn được thu thập dưới dạng cục hình cầu bằng que khuấy hay gậy khuấy và chúng được thợ khuấy luyện lấy ra định kỳ. Khuấy luyện được cấp bằng sáng chế năm 1784 và được sử dụng rộng rãi sau năm 1800. Vào năm 1876, sản lượng sắt khuấy luyện hàng năm chỉ tại Vương quốc Anh đã trên 4 triệu tấn. Vào khoảng thời gian đó, lò đáy bằng đã có thể sản xuất thép với chất lượng phù hợp cho các mục đích kết cấu và sản xuất sắt rèn bắt đầu suy giảm.
• Sắt Öregrund – một loại sắt thỏi có độ tinh khiết cao sản xuất từ quặng sắt khai thác từ mỏ Dannemora ở Thụy Điển. Sử dụng quan trọng nhất của nó là làm liệu thô trong quy trình xementit trong sản xuất thép.
• Sắt Danks – sắt nguyên được nhập khẩu vào đảo Anh từ Gdańsk, nhưng trong thế kỷ 18 có lẽ nó là một loại sắt (từ miền đông Thụy Điển) mà một thời bắt nguồn từ Gdańsk.
• Sắt rừng – sắt từ rừng Dean ở Anh, nơi quặng hematit cho phép sản xuất sắt rèn đủ dai.
• Sắt Lukes – sắt nhập khẩu từ Liège, với tên tiếng Hà Lan của nó là "Luik".[14]
• Sắt Ames hay sắt Amys – một loại sắt khác nhập khẩu vào Anh từ tây bắc châu Âu. Nguồn gốc của nó được cho là Amiens, nhưng dường như nó đã được nhập khẩu từ Vlaanderen trong thế kỷ 15 và muộn hơn là từ vùng Hà Lan, gợi ý về nguồn gốc trong thung lũng sông Rhein. Tuy nhiên, nguồn gốc của nó vẫn còn là điều gây tranh cãi.[14]
• Sắt Botolf hay sắt Boutall – từ Bytów (thuộc Gdańsk Pomerania) hay Bytom (thuộc Śląskie), Ba Lan.[14]
• Sắt chồn (hay sắt chồn già) – sắt có chứa nhãn hiệu (là một con chồn zibelin) của các nhà sản xuất sắt thuộc dòng họ Demidov ở Nga, một trong những nhãn hiệu sắt Nga tốt nhất.[15]

Chất lượng

• Sắt dai: Sắt không giòn và đủ bền để sử dụng làm công cụ.
• Sắt phối trộn: Được sản xuất từ phối trộn các loại gang thô khác nhau.
• Sắt tốt nhất: Sắt được gia công qua vài công đoạn xếp chồng và cán để đạt được chất lượng được coi là tốt nhất (trong thế kỷ 19).
• Sắt thỏi dán nhãn: Được các thành viên của Marked Bar Association sản xuất và đánh dấu bằng nhãn hiệu của nhà sản xuất như là dấu hiệu về chất lượng của nó.[16]

Khuyết tật

Sắt rèn là dạng sắt thương mại chứa dưới 0,10% cacbon, dưới 0,25% tổng các tạp chất khác như lưu huỳnh, photpho, silic và mangan, và dưới 2% xỉ theo trọng lượng.[17][18]

Sắt rèn bị giòn nóng hay giòn đỏ nếu nó chứa quá nhiều lưu huỳnh. Nó có độ dai vừa đủ khi nguội, nhưng bị nứt khi uốn cong hay khi được hoàn thiện ở mức nhiệt độ nóng đỏ.[5]:7 Sắt giòn nóng được coi là không thể tiêu thụ được.[1]

Sắt giòn nguội, còn được biết đến như là sắt đứt nguội, sắt gãy nguội, là sắt chứa quá nhiều photpho. Nó rất giòn khi nguội và bị nứt khi bị uốn cong.[5]:7, 215 Tuy nhiên nó có thể gia công ở nhiệt độ cao. Trong quá khứ, sắt giòn nguội từng được coi là có chất lượng đủ để sản xuất đinh.

Photpho không nhất thiết là có hại cho sắt. Các lò rèn Cận Đông cổ đại không thêm vôi vào lò của họ. Sự thiếu vắng canxi oxit trong xỉ và sử dụng có chủ ý các loại gỗ chứa nhiều photpho trong quá trình nấu luyện đã tạo ra hàm lượng photpho thường ở mức < 0,3%, cao hơn so với sắt thép hiện đại (< 0,02-0,03%).[1][19] Phân tích cột sắt Delhi cho thấy hàm lượng photpho là 0,11% trong sắt.[1]:69 Xỉ bao gồm trong sắt rèn cũng truyền cho nó khả năng chống ăn mòn.

Sự hiện diện của photpho (không có cacbon) tạo ra loại sắt dẻo thích hợp cho kéo rút dây để làm dây đàn piano.[20]