Stal to stop metali szeroko stosowany w budownictwie ze względu na swoją wytrzymałość, przystępność cenową i twardość. Jego różne formy składają się prawie wyłącznie z żelaza, ale zawierają również pierwiastki takie jak węgiel, mangan, fosfor, siarka, krzem, a czasem nikiel i chrom. Stal wykorzystuje wysoce stabilną strukturę sieci atomowej żelaza, z ważnym skrętem.
Kryształowa Krata
Żelazo w swojej postaci stałej przyjmuje strukturę krystaliczną, co oznacza po prostu, że atomy żelaza są ułożone w regularny, powtarzający się wzór zwany siecią. W naturze istnieje wiele siatek, ale żelazo występuje w jednej z dwóch form – sześcianu skoncentrowanego na ciele, który istnieje w wyższych temperaturach, oraz sześcianu skoncentrowanego na twarzy, który ma postać w temperaturze pokojowej.
Rola węgla
Dodanie węgla do ciekłego żelaza – zazwyczaj w ilościach od 0,035% do 3,5% masowych – zmienia to, co się dzieje, gdy mieszanina ochładza się do temperatury zamarzania (około 1500 ° C). Zamiast przejść od sieci skupionej na ciele do sieci skupionej na twarzy, atomy żelaza osadzają się bezpośrednio w tej drugiej. W tym samym czasie atomy węgla osadzają się w środku tych sześcianów. To ostatecznie przekłada się na większą trwałość stali w porównaniu z czystym żelazem.