Các thể bao xỉ hay sợi xỉ trong sắt rèn tạo cho nó những tính chất không có ở các dạng khác của kim loại sắt. Có khoảng 250.000 sợi xỉ trên mỗi inch vuông.[7] Vết gẫy mới cho thấy màu ánh lam rõ ràng với ánh lụa mượt và bề ngoài dạng sợi.

Sắt rèn chứa quá ít cacbon để có thể làm cứng bằng nhiệt luyện, nhưng trong các khu vực mà thép là không phổ biến hay không được biết đến thì các công cụ đôi khi được gia công nguội (vì thế gọi là sắt nguội) nhằm làm cứng chúng.[cần dẫn nguồn] Một ưu thế của hàm lượng cacbon thấp là khả năng hàn tuyệt vời của nó.[7] Ngoài ra, các tấm sắt rèn không thể uốn cong nhiều như các tấm thép (khi gia công nguội).[42][43] Sắt rèn có thể nung chảy và đúc, tuy nhiên sản phẩm không còn là sắt rèn nữa, do các sợi xỉ đặc trưng của sắt rèn biến mất khi nung chảy, vì thế sản phẩm là tương tự như thép Bessemer đúc không tinh khiết. Sắt rèn không có ưu thế công nghệ nào khi so sánh với gang đúc hay thép, do chúng đều rẻ hơn.[44][45]

Do các biến động về nguồn gốc quặng sắt và trong sản xuất sắt, nên sắt rèn có thể tốt hơn hoặc kém hơn các hợp kim sắt khác khi so về khả năng chống ăn mòn.[7][46][47][48] Có nhiều cơ chế phía sau khả năng chống ăn mòn đó. Chilton và Evans thấy rằng các dải làm giàu niken làm giảm sự ăn mòn.[49] Họ cũng nhận thấy rằng trong sắt khuấy luyện, sắt rèn và sắt xếp chồng thì việc gia công kim loại làm phân tán các tạp chất đồng, niken và thiếc, tạo ra các điều kiện điện hóa làm chậm sự ăn mòn.[47] Các thể bao xỉ được chứng minh là phân tán sự ăn mòn thành một màng phẳng, cho phép sắt chống lại rỗ mòn.[7] Một nghiên cứu khác chỉ ra rằng các thể bao xỉ là các con đường dẫn tới sự ăn mòn.[50] Các nghiên cứu khác chỉ ra rằng tạp chất lưu huỳnh trong sắt rèn làm giảm khả năng chống ăn mòn,[48] nhưng photpho lại làm tăng khả năng này.[51] Các môi trường với nồng độ ion clorua cao cũng làm giảm khả năng chống ăn mòn của sắt rèn.[48]

Sắt rèn có thể hàn theo kiểu giống như đối với thép cacbon thấp, nhưng sự có mặt của oxit hay các thể bao sẽ tạo ra các kết quả khiếm khuyết.[52] Vật liệu này có bề mặt thô nhám nên nó có thể giữ các lớp mạ hay tráng phủ tốt hơn. Chẳng hạn, lớp kẽm mạ hoàn thiện trên sắt rèn thường dày hơn 25–40% so với lớp kẽm mạ hoàn thiện trên thép.[7] Trong Bảng 1 dưới đây, thành phần hóa học của sắt rèn được so sánh với thành phần hóa học của gang thô và thép cacbon. Mặc dù thoạt nhìn thì thành phần hóa học của sắt rèn và thép cacbon thường là tương tự, nhưng điều này là đánh lừa. Phần lớn mangan, lưu huỳnh, photpho và silic hợp lại trong các sợi xỉ có trong sắt rèn, vì thế trên thực tế thì sắt rèn tinh khiết hơn so với thép cacbon thường.[38]

Trong số các tính chất khác của nó, sắt rèn trở thành mềm khi nóng đỏ, dễ rèn và hàn rèn.[57] Nó có thể được sử dụng để tạo các nam châm tạm thời, nhưng không thể từ hóa vĩnh cửu,[58][59] và là dẻo, dễ uốn và dai.[38]

Độ dẻo

Đối với phần lớn các mục đích thì độ dẻo là đo lường quan trọng hơn về chất lượng của sắt rèn so với cường độ kéo. Tong thử nghiệm kéo, các loại sắt tốt nhất có thể trải qua sự kéo dài đáng kể trước khi đứt gãy. Tuy nhiên, sắt rèn độ bền kéo cao lại giòn.

Do một lượng lớn các vụ nổ nồi hơi trên các tàu thủy hơi nước, Quốc hội Hoa Kỳ đã ban hành luật vào năm 1830 để phê chuẩn các quỹ phục vụ cho việc sửa chữa vấn đề này. Ngân khố đã trao một hợp đồng trị giá $1.500 cho Viện Franklin để tiến hành nghiên cứu. Là một phần của nghiên cứu này, Walter R. Johnson và Benjamin Reeves đã tiến hành các thử nghiệm cường độ trên các loại sắt nồi hơi khác nhau bằng việc sử dụng thiết bị thử nghiệm mà họ chế tạo năm 1832 dựa theo thiết kế của một thiết bị của Lagerhjelm tại Thụy Điển. Thật không may, do hiểu sai về cường độ kéo và độ dẻo nên công việc của họ đã không làm được gì nhiều để giảm các hư hỏng nồi hơi.[5]

Tầm quan trọng của độ dẻo được một số người công nhận từ rất sớm trong phát triển các nồi hơi ống, như trong bình luận của Thurston:

Nếu được làm từ sắt tốt như các nhà sản xuất tuyên bố để "chúng làm việc giống như chì", thì chúng, cũng giống như đã tuyên bố, khi vỡ sẽ tách theo vết xé, để thoát ra những gì chúng chứa bên trong mà không gây ra các hậu quả thảm khốc thông thường của một vụ nổ nồi hơi.[60]

Các điều tra khác nhau trong thế kỷ 19 về các vụ nổ nồi hơi, đặc biệt là do các công ty bảo hiểm tiến hành, đã tìm thấy các nguyên nhân phổ biến nhất là kết quả của việc vận hành nồi hơi trên ngưỡng áp suất an toàn, hoặc là do để thu được nhiều năng lượng hơn hoặc là do các van giảm áp nồi hơi có khuyết tật và các khó khăn trong việc thu được chỉ số có thể tin cậy về áp suất và mức nước. Gia công chế tạo nồi hơi kém cũng là một vấn đề phổ biến.[61] Bên cạnh đó, độ dày của sắt trong các trống hơi nước là thấp theo các tiêu chuẩn hiện đại.

Vào cuối thế kỷ 19, khi các nhà luyện kim hiểu tốt hơn về việc những tính chất và quy trình nào để làm ra sắt tốt thì nó đã đang trong quá trình bị thép thay thế. Bên cạnh đó, các nồi hơi hình trụ cũ với các ống lửa đã bị thay thế bằng các nồi hơi ống nước về bản chất nội tại là an toàn hơn.[61]

Độ tinh khiết

Năm 2010 tiến sĩ Gerry McDonnell[62] chứng minh bằng phân tích rằng thỏi sắt rèn từ nấu luyện truyền thống ở Anh, có thể gia công thành sắt độ tinh khiết 99,7% mà không có dấu vết của cacbon. Người ta cũng tìm thấy rằng các sợi xỉ phổ biến với các loại sắt rèn khác lại không có trong sắt rèn ở Anh, điều này làm cho nó rất dễ uốn đối với nghề rèn để gia công nóng hay nguội.