L'acciaio è una lega metallica ampiamente utilizzata nella costruzione a causa della sua resistenza, accessibilità e durezza. Le sue varie forme consistono quasi interamente in ferro, ma contengono anche gli elementi carbonio, manganese, fosforo, zolfo, silicio e talvolta nichel e cromo. L'acciaio sfrutta la struttura reticolare atomica altamente stabile del ferro, con un'importante svolta.
Il reticolo cristallino
Il ferro, nella sua forma solida, assume una struttura cristallina, il che significa semplicemente che il ferro gli atomi sono disposti secondo uno schema regolare e ripetuto chiamato reticolo. Esistono molti reticoli in natura, ma il ferro ha una delle due forme: il cubo centrato sul corpo, che esiste a temperature più elevate, e il cubo centrato sul viso, la sua forma a temperatura ambiente.
Il ruolo di Carbonio
L'aggiunta di carbonio al ferro liquido - tipicamente in quantità che vanno dallo 0,035% al 3,5% in massa - cambia cosa succede quando la miscela raffredda fino al suo punto di congelamento (circa 1.500 ° C). Invece di passare dall'essere un reticolo centrato sul corpo a diventare un reticolo centrato sul volto, gli atomi di ferro si sistemano direttamente in quest'ultimo. Allo stesso tempo, gli atomi di carbonio si trovano al centro di questi cubi. Questo alla fine rappresenta la maggiore durata dell'acciaio rispetto al ferro puro.
