Fierul și oțelul se topesc în lichid la temperaturi ridicate, dar devin fragile în climele reci.
Oțelul carbon poate fi unul dintre cele mai puternice materiale disponibile pentru construcție și armare. Cu toate acestea, este încă susceptibilă la efectele temperaturilor reci. În unele cazuri, tratamentul de producție al oțelului poate îmbunătăți rezistența acestuia și îl va îngreuna. Dar, la un moment dat, chiar și oțelul întărit poate deveni fragil atunci când devine suficient de rece.
Efecte de stingere
Producția de oțel nu este la fel de simplă ca încălzirea minereului de fier și topirea acestuia. Acest lucru nu face decât să creeze oală simplă. Oțelul carbon bun trece printr-un proces de topire, formare și răcire rapidă. Acest act de stingere imediată remodelează structura moleculară a oțelului carbonic, determinându-l să dezvolte legături mai puternice. Rezultatul este oțelul mai puternic, mai dur, care nu se strică rapid și gestionează mai bine stresul sub presiune. Oțelul produs prin stingerea la rece poate avea o duritate de patru ori mai mare decât oțelul topit și format normal.
Performanță la frig
Expunerea la temperaturi scăzute de mediu, cum ar fi frigul exterior, nu provoacă nici o schimbare bruscă a naturii oțelului carbonic. De fapt, din cauza elementului de carbon, oțelul poate rezista la frig mai bine decât alte materiale. Cu toate acestea, la un anumit punct sub îngheț, metalul poate îngheța complet. Când apare acel punct, depinde de cât de mult carbon este în oțel. În scopuri practice, oțelul nu va îngheța în majoritatea condițiilor meteo normale.
Efect brital în frig
Oțelul carbon își pierde însă flexibilitatea atunci când este expus la frig. Această condiție, în timp ce oțelul rămâne dur, face ca acesta să fie fragil și susceptibil la fisurare. Echipajele navelor americane Liberty au descoperit această problemă pe calea cea mai grea, în timp ce crenelele încordate de marfă au început să se despartă de cusături atunci când călătoresc prin apele reci ale Atlanticului în cel de-al doilea război mondial. La fel a făcut și bolnavul Titanic. Drept urmare, oțelul carbon trebuie amestecat cu alte metale pentru a menține flexibilitatea la temperaturi mai reci. Oțelul neamestecat va atinge un punct fragil la mai puțin de -30 de grade Celsius. Multe zone de pe Pământ ating temperaturi mai reci.
Oțel structural la rece
Când oțelul devine rece, are tendința de a dezvolta condens. Aceasta poate fi o problemă semnificativă pentru constructorii care folosesc oțelul pentru încadrarea în care metalul poate fi aproape sau expus elementelor. Transferul de temperatură rezultat poate provoca condensarea apei care poate călători apoi în clădire, rezultând putregaiul uscat sau deteriorarea apei în timp.
