Uzorak čistog željeza prekriven je viškom određene tvari. Priroda tvari i njezina interakcija s čistim željezom odredit će ishod ovog scenarija. Evo nekoliko mogućih scenarija na temelju različitih tvari koje bi mogle pokrivati uzorak čistog željeza:
Kisik (ili zrak):
Ako se uzorak čistog željeza izloži zraku (koji sadrži kisik), postupno će oksidirati, stvarajući sloj željeznog oksida (hrđe) na svojoj površini. Ovaj proces je poznat kao korozija i s vremenom slabi materijal.
Sloj željeznog oksida relativno je krhak i porozan, te ne pruža značajnu tvrdoću ili zaštitu ispod željeza.
Krom ili nikal:
Ako je uzorak čistog željeza prekriven viškom kroma ili nikla, može tvoriti leguru nehrđajućeg čelika. Kao što je ranije spomenuto, krom je ključni element u nehrđajućem čeliku i povećava tvrdoću i otpornost materijala na koroziju.
Nikal također poboljšava otpornost na koroziju i mehanička svojstva nehrđajućeg čelika.
U tom slučaju, pokriveni uzorak željeza više se ne bi smatrao čistim željezom, već legurom nehrđajućeg čelika s povećanom tvrdoćom i izdržljivošću.
Ugljik:
Ako je uzorak čistog željeza prekriven viškom ugljika, može proći kroz proces koji se naziva karburizacija, gdje ugljik difundira u rešetku željeza.
Karburizacija može povećati tvrdoću željeza, ali također čini materijal lomljivijim i osjetljivijim na pucanje.
Čelici s visokim udjelom ugljika, koji sadrže značajnu količinu ugljika, tvrđi su, ali manje duktilni od čelika s niskim udjelom ugljika.
Plastika ili materijal za oblaganje:
Ako je uzorak čistog željeza prekriven plastičnom ili drugom prevlakom, prevlaka će prvenstveno služiti kao zaštitni sloj protiv korozije, trošenja i drugih čimbenika okoline.
Sam premaz ne mijenja tvrdoću temeljnog željeza, ali može poboljšati njegovu trajnost i izgled.
Cink (pocinčavanje):
Ako se uzorak čistog željeza obloži s viškom cinka kroz proces koji se naziva galvaniziranje, formira se zaštitni sloj koji sprječava koroziju.
Pocinčano željezo često se koristi u vanjskim primjenama gdje je izloženost vlazi i koroziji problem.
Premaz cinka ne povećava značajno tvrdoću željeza, ali povećava njegovu trajnost.
Ukratko, tvrdoća i svojstva uzorka čistog željeza prekrivenog viškom određene tvari ovisit će o prirodi te tvari i njezinoj interakciji sa željezom. Neke tvari, poput kroma i nikla, mogu tvoriti legure koje povećavaju tvrdoću i otpornost materijala na koroziju. Drugi, poput kisika, mogu dovesti do korozije i slabljenja. Materijali za premazivanje, poput plastike ili cinka, prvenstveno služe kao zaštitni slojevi.