Innhold
Stål er en metalllegering som er mye brukt i konstruksjon på grunn av sin styrke, overkommelighet og hardhet. Dens forskjellige former består nesten utelukkende av jern, men inneholder også elementene karbon, mangan, fosfor, svovel, silisium, og noen ganger nikkel og krom. Stål utnytter den meget stabile atomgitterstrukturen i jern, med en viktig vri.
Krystallgitteret
Jern, i sin faste form, antar en krystallinsk struktur, og betyr ganske enkelt at jernatomene er ordnet i et regelmessig, gjentagende mønster kalt et gitter. Mange gitter finnes i naturen, men jern kommer i en av to former - den kroppssentrerte kuben, som eksisterer ved høyere temperaturer, og den ansiktssentrerte kuben, dens romtemperaturform.
Karbonrollen
Tilsetting av karbon til flytende jern - vanligvis i mengder fra 0,035 til 3,5 vekt% - endrer hva som skjer når blandingen avkjøles til frysepunktet (omtrent 1500 ° C). I stedet for å gå fra å være et kroppssentrert gitter til å bli et ansiktssentrert gitter, legger jernatomene seg direkte inn i det siste. Samtidig ligger karbonatomene i sentrum av disse kuber. Dette utgjør til slutt den større holdbarheten til stål sammenlignet med rent jern.