Rauta ja teräs sulavat nesteeksi korkeassa lämpötilassa, mutta muuttuvat hauraiksi kylmässä ilmastossa.
Hiiliteräs voi olla yksi vahvimmista rakennus- ja vahvistusmateriaaleista. Se on kuitenkin edelleen herkkä kylmien lämpötilojen vaikutuksille. Joissain tapauksissa teräksen valmistuskäsittely voi parantaa sen lujuutta ja vaikeuttaa sitä. Mutta tietyssä vaiheessa jopa karkaistu teräs voi muuttua hauraaksi, kun se kylmyy tarpeeksi.
Sammutusvaikutukset
Teräksen tuotanto ei ole niin yksinkertaista kuin rautamalmin kuumentaminen ja sulattaminen. Tämä luo vain yksinkertaisen potimetallin. Hyvä hiiliteräs käy läpi sulamis-, muodostumis- ja nopeajäähdytysprosessin. Tämä välitön sammutus vaikuttaa uudelleen hiiliteräksen molekyylirakenteeseen aiheuttaen sille kehittää vahvempia sidoksia. Tuloksena on vahvempi, kovempi teräs, joka ei kulu nopeasti ja käsittelee painerasitusta paremmin. Teräksellä, joka on tuotettu kylmäkarkaisulla, voi olla neljä kertaa suurempi kovuus kuin normaalilla sulanutulla ja muodostuneella teräksellä.
Suorituskyky kylmässä
Altistuminen matalille ympäristön lämpötiloille, kuten ulkopuoliselle kylmälle, ei aiheuta äkillisiä muutoksia hiiliteräksen luonteessa. Itse asiassa teräs kestää hiilen takia kylmää paremmin kuin muut materiaalit. Tietyssä paikassa jäätymisen alapuolella metalli voi kuitenkin jäätyä kokonaan. Ajankohta riippuu siitä, kuinka paljon hiiltä on teräksessä. Käytännön tarkoituksiin teräs ei jäätynyt yli normaalimmissa sääoloissa.
Hauras vaikutus kylmässä
Hiiliteräs kuitenkin menettää joustavuutensa altistettuna kylmälle. Vaikka teräs pysyy kovana, se aiheuttaa hauran ja halkeilua. Yhdysvaltain Liberty-alusten miehistöt löysivät tämän ongelman vaikealta tieltä, kun lastilla rasitetut rungot alkoivat hajottaa saumoista matkustettaessa kylmän Atlantin vesien läpi toisessa maailmansodassa. Samoin teki paholainen Titanic. Seurauksena on, että hiiliteräs on sekoitettava muiden metallien kanssa, jotta joustavuus säilyy kylmissä lämpötiloissa. Sekoittamaton teräs saavuttaa hauran pisteen alle -30 asteessa. Monilla maapallon alueilla saavutetaan kylmempi lämpötila.
Teräsrakenne kylmässä
Teräksen kylmyydessä on taipumusta muodostaa kondensoitumista. Tämä voi olla merkittävä ongelma rakentajille, jotka käyttävät terästä kehystysmuodoissa, joissa metalli voi olla lähellä elementtejä tai alttiina niille. Tuloksena oleva lämpötilansiirto voi aiheuttaa veden tiivistymistä, joka voi kulkea rakennukseen, mikä johtaa kuiviin mätään tai vesivaurioihin ajan myötä.
