It all comes down to grain structure. Neither steel nor iron is a completely homogenous solid. A single crystal of metal can deform easily along the crystal axes; but if your metal is made up of a large number of small crystalline regions that are oriented randomly, they can't all deform in the same way and the bulk material is stronger.

Adding or removing various impurities (like carbon) changes the crystal grain structure because it changes how the metal freezes from the melt. As the molten metal cools, it separates into multiple distinct phases (like if you freeze salt water, it'll separate into pure-ish ice and brine, and if you get it cold enough it'll end up as chunks of ice separated by frozen brine). If you have the right ratios of impurities, you can control how the metal solidifies and get a grain structure that's especially strong.

This is also what happens when you're tempering, annealing, or work-hardening a piece of metal, fundamentally— you're changing the grain structure, making the grains smaller or larger or differently organized.

[Here's a link to the iron-carbon phase diagram](_URL_0_). It's fairly complicated, and it gets even more complicated when you add other alloying elements (there are tons: chromium, molybdenum, manganese, nickel, vanadium, and on and on). Plus you can get different results by cooling the metal differently (tempering, quenching, etc), since it actually takes time for various individual phases to separate, for crystal grains to grow, etc. This is what makes metallurgy interesting.


ඒ සියල්ල ධාන්ය ව්යුහයට පැමිණේ. වානේ හෝ යකඩ හෝ සම්පූර්ණයෙන්ම සමජාතීය ඝන ද්රව්යයක් නොවේ. තනි ලෝහ ස්ඵටිකයක් ස්ඵටික අක්ෂය ඔස්සේ පහසුවෙන් විකෘති කළ හැකිය; නමුත් ඔබේ ලෝහය අහඹු ලෙස දිශානත වන කුඩා ස්ඵටික කලාප විශාල සංඛ්‍යාවකින් සෑදී ඇත්නම්, ඒවා සියල්ලම එකම ආකාරයකින් විකෘති කළ නොහැකි අතර තොග ද්‍රව්‍ය ශක්තිමත් වේ. විවිධ අපද්‍රව්‍ය එකතු කිරීම හෝ ඉවත් කිරීම (කාබන් වැනි) ස්ඵටික ධාන්ය ව්‍යුහය වෙනස් කරයි, මන්ද එය උණු වීමෙන් ලෝහය කැටි වන ආකාරය වෙනස් කරයි. උණු කළ ලෝහය සිසිල් වන විට, එය විවිධ අවධීන් කිහිපයකට වෙන් වේ (ඔබ ලුණු ජලය කැටි කළහොත්, එය පිරිසිදු අයිස් සහ අති ක්ෂාර ලෙස වෙන් වනු ඇත, ඔබට එය ප්‍රමාණවත් ලෙස සිසිල් වුවහොත් එය අයිස් කුට්ටි ලෙස වෙන් කරනු ලැබේ. ශීත කළ අති ක්ෂාර). ඔබට අපද්‍රව්‍යවල නිවැරදි අනුපාත තිබේ නම්, ඔබට ලෝහය ඝන වන ආකාරය පාලනය කර විශේෂයෙන් ශක්තිමත් ධාන්ය ව්‍යුහයක් ලබා ගත හැකිය. ඔබ මූලික වශයෙන් ලෝහ කැබැල්ලක් තෙම්පරාදු කරන විට, ඇනීමේදී හෝ වැඩ-දැඩි කරන විට සිදු වන්නේ මෙයයි - ඔබ ධාන්ය ව්‍යුහය වෙනස් කරමින්, ධාන්ය කුඩා හෝ විශාල හෝ වෙනස් ලෙස සංවිධානය කරයි. [මෙන්න යකඩ-කාබන් අදියර රූප සටහන වෙත සබැඳියක්](_URL_0_). එය තරමක් සංකීර්ණ වන අතර, ඔබ වෙනත් මිශ්‍ර ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය එකතු කරන විට එය වඩාත් සංකීර්ණ වේ (ටොන් තිබේ: ක්‍රෝමියම්, මොලිබ්ඩිනම්, මැන්ගනීස්, නිකල්, වැනේඩියම්, සහ මත). තවද ඔබට ලෝහය වෙනස් ලෙස සිසිලනය කිරීමෙන් (තදවීම, නිවාදැමීම, ආදිය) විවිධ ප්‍රතිඵල ලබා ගත හැක, මන්ද විවිධ තනි අවධීන් වෙන්වීමට, ස්ඵටික ධාන්‍ය වර්ධනයට, යනාදී වශයෙන් කාලය ගතවන බැවිනි. ලෝහ විද්‍යාව රසවත් වන්නේ මෙයයි.

