Hoewel zwarte ijzeren pijp ijzer in zijn naam heeft, is deze eigenlijk gemaakt van laagwaardig, zacht staal. Zacht staal is een zacht staal dat gemakkelijk kan worden gelast en gesneden met een toorts. Dealers en professionals uit de industrie in Amerika zullen eenvoudigweg verwijzen naar schema 40 stalen buizen wanneer ze het hebben over zwarte ijzeren buizen. Zacht staal wordt gebruikt omdat het kan buigen; het kan met een toorts worden gesneden en is over het algemeen veel gemakkelijker om mee te werken. Weten waar zwart ijzer van gemaakt is, is belangrijk omdat de thermische eigenschappen van het ijzer anders zijn dan die van zacht staal.
Thermische geleidbaarheid is het vermogen van een materiaal om warmte te geleiden. De formule voor het vinden van de thermische geleidbaarheid is btu/(hr-ft^2-F). Om deze vergelijking op te lossen, trekt u de contacturen af van de lengte in voet van de vierkante buis, minus de temperatuur van de warmtebron in Fahrenheit. Vermenigvuldig dit met de btu, de Britse thermische eenheden die worden gevonden door het gewicht van de pijp te delen door de temperatuurverandering. De thermische geleidbaarheid voor zwarte ijzeren buizen varieert van 26K tot 37,5K, wat betekent dat het een goede warmtegeleider is. K staat voor kelvin, de meting van warmte-energie.
Dichtheid is de verhouding van de massa van een object tot zijn volume. Hoe meer massa dat object heeft, hoe dichter het is. De dichtheid van zwarte ijzeren pijp is 0,284 pond per inch, wat betekent dat het niet erg dicht is. Titanium is bijvoorbeeld ongeveer half zo dicht als zacht staal en aluminium is een derde zo dicht als zacht staal. Deze berekening wordt gevonden door de massa van de buis te delen door het volume.
Specifiek warmte capaciteit is de hoeveelheid warmte per massa-eenheid die nodig is om de temperatuur met één graad Celsius te verhogen. De soortelijke warmte van zwarte ijzeren pijp is 0,122 Britse thermische eenheden per pond per graad. De formule voor het vinden van de soortelijke warmte is (btu/lb/F).
Thermische expansie is wanneer een object begint uit te zetten naarmate de temperatuur eromheen toeneemt. Als een object wordt verwarmd, beginnen de moleculen snel te bewegen en naar buiten toe uit te zetten. De thermische uitzettingscoëfficiënt van zwarte ijzeren buis is 6,7. Om de hoeveelheid thermische uitzetting te vinden, vermenigvuldigt u de temperatuurstijging met de thermische uitzettingscoëfficiënt. Vermenigvuldig het product van de temperatuurstijging en de thermische uitzettingscoëfficiënt met de totale lengte van de buis.