Сталь - це металевий сплав, який широко використовується в будівництві завдяки своїй міцності, доступності та твердості. Різні його форми майже повністю складаються з заліза, але також містять елементи вуглець, марганець, фосфор, сірку, кремній, а іноді нікель і хром. Сталь використовує високостабільну атомну решітчасту структуру заліза, що має важливий виток.
Кришталева решітка
Залізо у своїй твердій формі приймає кристалічну структуру, що означає просто те, що атоми заліза розташовані в регулярному, повторюваному візерунку, який називається решіткою. У природі існує багато решіток, але залізо буває в одній з двох форм - куб, орієнтований на тіло, який існує при більш високих температурах, і куб, орієнтований на обличчя, у формі кімнатної температури.
Роль вуглецю
Додавання вуглецю до рідкого заліза - як правило, в кількості від 0,035% до 3,5% по масі - змінює те, що відбувається, коли суміш охолоджується до точки замерзання (приблизно 1500 ° C). Замість того, щоб перейти від решітки, орієнтованої на тіло, до решітки, орієнтованої на обличчя, атоми заліза осідають безпосередньо в останній. У той же час атоми вуглецю розташовуються в центрі цих кубів. Зрештою це пояснює більшу міцність сталі порівняно з чистим залізом.