Stål er en metalllegering som er mye brukt i konstruksjon på grunn av sin styrke, overkommelige pris 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 svært stabile atomgitterstrukturen til jern, med en viktig vri.
Krystallgitteret
Jern, i sin faste form, antar en krystallinsk struktur, noe som betyr at jernatomene er ordnet i et vanlig, gjentatt mønster som kalles 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.
Rollen av karbon
Tilsetning av karbon til flytende jern - vanligvis i mengder fra 0,035 til 3,5 massemasse - 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 sistnevnte. Samtidig legger karbonatomer seg i midten av disse terningene. Dette tegner seg til slutt for større holdbarhet av stål sammenlignet med rent jern.
