Atomisk Struktur af Stål

Stål er en metallegering, der i vid udstrækning anvendes i konstruktion på grund af dets styrke, overkommelighed og hårdhed. Dens forskellige former består næsten udelukkende af jern, men indeholder også elementerne carbon, mangan, fosfor, svovl, silicium og nogle gange nikkel og krom. Stål drager fordel af jernens stærkt stabile atomgitterstruktur, med et vigtigt twist.

Krystalgitteret

Iron, i sin faste form, antager en krystallinsk struktur, hvilket betyder, at jernet Atomer er arrangeret i et regelmæssigt gentagende mønster kaldet et gitter. Mange gitter eksisterer i naturen, men jern kommer i en af ​​to former - den kropscentrerede terning, der eksisterer ved højere temperaturer, og den ansigtscentrerede terning, dens rumtemperaturform.

Rollen af Carbon

Tilsætning af kulstof til flydende jern - typisk i mængder fra 0,035 til 3,5 vægtprocent - ændrer det, der sker, når blandingen afkøles til dens frysepunkt (ca. 1.500 ° C). I stedet for at gå fra at være et kropscentreret gitter til at blive et ansigtscentret gitter, sætter jernatomer sig direkte ind i sidstnævnte. På samme tid lod kulstofatomerne være i midten af ​​disse terninger. Dette står i sidste ende for stålets større holdbarhed sammenlignet med rent jern.