Sifat kemagnetan besi murni yang paling menonjol adalah permeabilitas magnetiknya yang tinggi. Artinya, ia memungkinkan medan magnet melewatinya dengan hambatan yang sangat kecil. Ketika medan magnet luar diterapkan pada besi murni, domain magnet di dalam material dengan cepat sejajar dengan medan tersebut, menciptakan medan magnet internal yang kuat. Kemampuan untuk menyelaraskan domain magnetiknya dengan cepat dan efisien sebagai respons terhadap medan eksternal inilah yang menjadikan besi murni sebagai komponen yang sangat kuat dalam penciptaan magnet yang kuat.
Sifat penting lainnya dari besi murni adalah magnetisasi saturasinya yang tinggi. Magnetisasi saturasi mengacu pada kerapatan fluks magnet maksimum yang dapat dicapai suatu material ketika material tersebut termagnetisasi penuh. Besi murni memiliki magnetisasi saturasi yang relatif tinggi sehingga dapat menyimpan energi magnet dalam jumlah besar. Sifat ini sangat penting dalam desain magnet permanen, yang menginginkan produk berenergi tinggi (ukuran kekuatan dan stabilitas magnet).
Kombinasi permeabilitas magnet yang tinggi dan magnetisasi saturasi memungkinkan besi murni digunakan dalam pembuatan bahan magnet lunak dan keras. Bahan magnet lunak, seperti disebutkan sebelumnya, mudah termagnetisasi dan mengalami kerusakan magnet. Mereka digunakan dalam aplikasi yang memerlukan medan magnet yang kuat dan terkendali, seperti transformator dan induktor. Permeabilitas tinggi besi murni menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk aplikasi ini karena memungkinkan transfer dan penyimpanan energi magnetis secara efisien.
Di sisi lain, bahan magnet keras mempertahankan daya magnetnya setelah dimagnetisasi dan digunakan dalam magnet permanen. Meskipun besi murni sendiri biasanya tidak digunakan untuk membuat bahan magnetik keras karena kecenderungannya menimbulkan korosi dan kehilangan daya magnetnya seiring berjalannya waktu, besi murni sering kali dipadukan dengan unsur lain seperti nikel, kobalt, dan logam tanah jarang untuk membentuk bahan seperti alnico, neodymium- besi-boron (NdFeB), dan samarium-kobalt (SmCo). Paduan ini mewarisi magnetisasi saturasi tinggi besi murni dan menggabungkannya dengan ketahanan korosi dan stabilitas elemen lainnya, menghasilkan magnet permanen yang kuat dan tahan lama.
Dalam proses pembuatan magnet, besi murni seringkali diolah melalui berbagai teknik untuk mengoptimalkan sifat kemagnetannya. Misalnya, ia dapat dianil (dipanaskan dan didinginkan perlahan) untuk menghilangkan tekanan internal dan meningkatkan kesejajaran magnetnya. Ia juga dapat dikerjakan dengan dingin (berubah bentuk pada suhu kamar) untuk meningkatkan koersivitas dan stabilitasnya. Langkah-langkah pemrosesan ini, dikombinasikan dengan pemilihan paduan dan penanganan material yang cermat, memastikan bahwa magnet akhir memiliki sifat dan kinerja magnet yang diinginkan.
Singkatnya, sifat magnet unik besi murni dengan permeabilitas tinggi dan magnetisasi saturasi menjadikannya komponen penting dalam pembuatan bahan magnet lunak dan keras. Meskipun besi murni saja tidak dapat digunakan untuk membuat semua jenis magnet, perannya dalam paduan dan pemrosesan sangat penting untuk menciptakan sistem magnet yang kuat, tahan lama, dan efisien. Manipulasi sifat besi murni secara hati-hati melalui teknik paduan dan pemrosesan memungkinkan terciptanya berbagai bahan magnetik yang disesuaikan dengan aplikasi spesifik, mulai dari kompas sederhana hingga mesin industri yang kompleks.