Teräs on metalliseos, jota käytetään laajalti rakentamisessa sen lujuuden, edullisuuden ja kovuuden vuoksi. Sen eri muodot koostuvat melkein kokonaan raudasta, mutta sisältävät myös hiiltä, mangaania, fosforia, rikkiä, piitä ja joskus nikkeliä ja kromia. Teräs hyödyntää raudan erittäin vakaa atomiristikkorakenne, jolla on tärkeä kierre.
Kristallihila
Rauta kiinteässä muodossaan olettaa kiteisen rakenteen, mikä tarkoittaa yksinkertaisesti sitä, että rautatomit on järjestetty säännölliseen, toistuvaan kuvioon, jota kutsutaan hilaksi. Luonnossa on monia ristikoita, mutta rauta on kahdessa muodossa - kehokeskeinen kuutio, joka esiintyy korkeammissa lämpötiloissa, ja kasvokeskeinen kuutio, sen huoneenlämpöinen muoto.
Hiilen rooli
Hiilen lisääminen nestemäiseen rautaan - tyypillisesti määrinä, jotka vaihtelevat välillä 0,35-3,5 painoprosenttia - muuttaa mitä tapahtuu, kun seos jäähtyy jäätymispisteeseen (noin 1500 ° C). Sen sijaan, että rautatomit siirtyisivät kehokeskeisestä hilasta kasvokeskeiseksi ristikoksi, ne asettuvat suoraan jälkimmäiseen. Samanaikaisesti hiiliatomit asettuvat näiden kuutioiden keskelle. Tämä johtaa viime kädessä teräksen kestävyyteen puhtaaseen rautaan verrattuna.