生铁的冶炼是把铁矿石、焦炭、石灰石（助熔剂）按一定比例装入高炉中，在炉内高温条件下，焦炭与通入炉内空气中的氧气反应，生成二氧化碳的同时放出大量的热量。碳在高温的条件下再与二氧化碳反应，生成一氧化碳。一氧化碳与矿石中的氧化铁发生化学反应，将矿石中的铁还原出来，生成一氧化碳和二氧化碳由炉顶排出，使矿石中的铁和氧分离，通过这种治炼得到的铁中，仍含有较多的碳和硫、磷等杂质，故性能既硬又脆，影响使用。生铁又分为炼钢生铁（白口铁）和铸造生铁（灰口铁）。

钢是由生铁冶炼而成。将生铁在炼钢炉中进一步熔炼，并供给一定量的氧气，在炉内高温的条件下，部分碳和硫被氧化成气体逸出，这样可使碳和硫的含量降低，从而得到含碳量合乎要求的产品，即为钢，此过程称为炼钢。所以将含碳量在2%以下，含有害杂质较少的铁-碳合金称为钢。

钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的金属，钛合金具有密度低、强度高、耐蚀性好、导热率低、无毒无磁、可焊接、生物相容性好、表面可装饰性强等特性，广泛应用于航空、航天、化工、石油、电力、医疗、建筑、体育用品等领域。世界上许多国家都已经认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。