鋼は、その強度、手頃な価格、および硬度のために、建設で広く使用されている金属合金です。 そのさまざまな形態は、ほぼ完全に鉄で構成されていますが、炭素、マンガン、リン、硫黄、シリコン、場合によってはニッケルとクロムの元素も含まれています。 鋼は、鉄の非常に安定した原子格子構造を利用しており、重要なねじれがあります。
クリスタルラティス
鉄は、固体の形で結晶構造をとっています。つまり、鉄の原子が格子と呼ばれる規則的な繰り返しパターンで配置されていることを意味します。 自然界には多くの格子が存在しますが、鉄は2つの形態のいずれかで提供されます。高温で存在する体心立方体と、室温形態である面中心立方体です。
炭素の役割
液体鉄に炭素を追加すると（通常は0.035質量％から3.5質量％の範囲）、混合物が凝固点（約1,500°C）まで冷却されたときに何が起こるかが変わります。 体心格子から面心格子になる代わりに、鉄原子は直接後者に定着します。 同時に、炭素原子はこれらの立方体の中心に留まります。 これは最終的に、純鉄と比較して鋼の耐久性が高いことを説明しています。