Chociaż rura z czarnego żelaza ma w nazwie żelazo, w rzeczywistości jest wykonana z niskiej jakości miękkiej stali. Stal miękka to miękka stal, którą można łatwo spawać i ciąć palnikiem. Dystrybutorzy i profesjonaliści z branży w Ameryce po prostu odwołują się do harmonogramu 40 stalowych rur, mówiąc o rurach z czarnego żelaza. Używana jest miękka stal, ponieważ może się zginać; można go ciąć palnikiem i ogólnie jest znacznie łatwiejszy w obróbce. Wiedza, z czego wykonane jest czarne żelazo, jest ważna, ponieważ właściwości termiczne żelaza różnią się od właściwości stali miękkiej.
Przewodność cieplna to zdolność materiału do przewodzenia ciepła. Wzór na znalezienie przewodności cieplnej to btu/(hr-ft^2-F). Aby rozwiązać to równanie, odejmij liczbę godzin kontaktu od długości rury w stopach do kwadratu minus temperatura źródła ciepła w stopniach Fahrenheita. Pomnóż to przez btu, czyli brytyjskie jednostki termiczne znalezione przez podzielenie masy rury przez zmianę temperatury. Przewodność cieplna rur z czarnego żelaza wynosi od 26K do 37,5K, co oznacza, że jest to dobry przewodnik ciepła. K oznacza kelwin, pomiar energii cieplnej.
Gęstość to stosunek masy obiektu do jego objętości. Im większą masę ma ten obiekt, tym jest gęstszy. Gęstość czarnej rury żelaznej wynosi 0,284 funta na cal, co oznacza, że nie jest bardzo gęsta. Na przykład tytan ma około połowę mniejszą gęstość niż stal miękka, a aluminium o jedną trzecią gęstość stali miękkiej. To obliczenie można znaleźć, dzieląc masę rury przez jej objętość.
Konkretny pojemność cieplna to ilość ciepła na jednostkę masy potrzebna do podniesienia temperatury o jeden stopień Celsjusza. Ciepło właściwe rury z czarnego żelaza wynosi 0,122 brytyjskich jednostek termicznych na funt na stopień. Wzór na znalezienie ciepła właściwego to (btu/lb/F).
Rozszerzalność termiczna ma miejsce, gdy obiekt zaczyna się rozszerzać wraz ze wzrostem temperatury wokół niego. Gdy obiekt jest podgrzewany, molekuły zaczynają się szybko poruszać i rozszerzać na zewnątrz. Współczynnik rozszerzalności cieplnej rury z czarnego żelaza wynosi 6,7. Aby obliczyć wielkość rozszerzalności cieplnej, należy pomnożyć wzrost temperatury przez współczynnik rozszerzalności cieplnej. Pomnóż iloczyn wzrostu temperatury i współczynnika rozszerzalności cieplnej przez całkowitą długość rury.
