Iako crna željezna cijev u svom nazivu ima željezo, zapravo je izrađena od niskog stupnja, blagog čelika. Blagi čelik je mekani čelik koji se lako može zavariti i rezati gorionikom. Trgovci i profesionalci u industriji u Americi jednostavno će se pozvati na raspored 40 čeličnih cijevi kada govore o crnim željeznim cijevima. Koristi se blagi čelik jer se može saviti; može se rezati bakljom i s njim je puno lakše raditi. Znanje od čega je izrađeno crno željezo važno je jer se termička svojstva željeza razlikuju od onih od blagog čelika.
Toplinska vodljivost je sposobnost materijala da provodi toplinu. Formula za određivanje toplinske vodljivosti je btu / (hr-ft ^ 2-F). Da biste riješili ovu jednadžbu, oduzmite sate dodira od duljine u nogama kvadrata cijevi, minus temperatura izvora topline u Fahrenheitu. Pomnožite to s btu, što je britanska toplinska jedinica pronađena dijeljenjem težine cijevi s promjenom temperature. Toplinska vodljivost cijevi od crnog željeza kreće se od 26K do 37,5K, što znači da je dobar voditelj topline. K predstavlja kelvin, mjerenje toplinske energije.
Gustoća je omjer mase predmeta i njegove zapremine. Što objekt ima više mase, to je i gušći. Gustoća crne željezne cijevi je, 284 kilograma po inču, što znači da nije jako gusta. Na primjer, titan je otprilike upola gusti od blagog čelika, a aluminij je za trećinu gustiji od blagog čelika. Ovaj se izračun nalazi dijeljenjem mase cijevi s njezinim volumenom.
Specifično toplinski kapacitet je količina topline po jedinici mase potrebna za povišenje temperature za jedan Celzijev stupanj. Specifična toplina cijevi od crnog željeza iznosi .122 britanske toplinske jedinice po funti po stupnju. Formula za pronalaženje specifične topline je (btu / lb / F).
Toplinsko širenje je kada se objekt počinje širiti kako se temperatura oko njega povećava. Kako se objekt zagrijava, molekule se počinju brzo kretati i širiti prema van. Koeficijent toplinskog širenja cijevi od crnog željeza je 6,7. Da biste pronašli količinu toplinskog širenja, pomnožite porast temperature s koeficijentom toplinskog širenja. Umnoži umnožak porasta temperature i koeficijenta toplinskog širenja s ukupnom duljinom cijevi.