Staall is eene soort van ijzer, dat zich onderscheidt door een bepaald koolstofgehalte, hetwelk tusschen dat van ruw-ijzer en smeed- of staaf-ijzer gelegen is. Het komt overeen met het eerste in smeltbaarheid en met het laatste in smeedbaarheid, maar bezit de eigenschap, dat het, in gloeijenden toestand in eene vloeistof afgekoeld, harder wordt. In den jongsten tijd evenwel, sedert de toepassing der methoden van Bessemer en Martin is het eigenaardig kenmerk van staal zeer twijfelachtig geworden, zoodat in 1876 door eene internationale commissie de volgende benamingen voor de verschillende ijzercarbureten zijn voorgesteld: koolstofverbindingen van ijzer: I. Smeedbaar ijzer (moeijelijk smeltend, maar smeedbaar) met 0,04-2% koolstof. A. Smeedijzer, niet vatbaar voor harden, met 0,04—0,5% koolstof. 1. Wél-ijzer (in niet vloeibaren toestand verkregen), — 2. Gesmolten ijzer (Bessemer-, Martin- en Landore-ijzer).
B. Smeedijzer, voor harden geschikt met 0,6-1,5% koolstof. 3. Wél-staal (in niet vloeibaren toestand verkregen), — 4. Giet-staal (Bessemer- en Martin-staal, staal van Uchatius, Obersteiner, Heaton enz.). II. Ruw-ijzer (ligt smeltbaar) met 2-6% koolstof. A. Wit ruw-ijzer (met amorphe koolstof), spiegel-ijzer enz. B. Grijs ruw-ijzer (met graphiet), ook giet-ijzer geheeten.
Goed staal heeft eene lichte grijs-witte kleur, geen sterken glans, eene fijne, gelijkmatige korrel en eene schelpachtige breuk. Het is sterker dan smeed-ijzer en heeft gemiddeld een soortelijk gewigt van 7,7, hetwelk bij vermeerdering van het koolstofgehalte vermeerdert en bij het harden vermindert. Bij het verhitten wordt het staal zachter, maar men kan het niet zoo gemakkelijk smeden en wellen als ijzer, en het smelt bij 1700-1900° C. Wordt het staal in gloeijenden toestand in eene vloeistof afgekoeld (gebluscht), dan ontvangt het te grooter hardheid, naar mate zijne temperatuur hooger en die der vloeistof lager is. Daar het moeijelijk is, eerstgenoemde naauwkeurig te bepalen, maakt men het staal aanvankelijk harder dan het wezen moet, om het daarna door uitgloeijing tot den begeerden graad van hardheid te herleiden. Dit kan geschieden, omdat het staal bij verschillende temperaturen eene bepaalde aanloopkleur vertoont. Ook ijzeren voorwerpen kan men aan de oppervlakte harden door ze met koolstofhoudende zelfstandigheden te omwikkelen en daarna te verwarmen. Het staal verbrandt of verliest de koolstof, wanneer het geruimen tijd of bij herhaling in de opene lucht wordt verhit, maar men kan het in zijn voormaligen toestand herstellen door het met koolstof-afgevende stoffen te doen gloeijen. Goed staal is hard, veerkrachtig en taai, doch deze eigenschappen kunnen door het koolstofgehalte gewijzigd worden.
Wél-staal wordt verkregen door reductie van ertsen met kool, door ruw-ijzer van kool te berooven (frisschen) en door aan smeed-ijzer kool toe te voegen, — en men wint giet-staal door oxydérend smelten van ruw-ijzer, door het smelten van ruw-ijzer met oxydérende toevoegsels, door ruw-ijzer door middel van smeed-ijzer van kool te berooven, en door aan smeed-ijzer kool toe te voegen. Naar het gebruik, dat men van staal maken wil, onderscheidt men het instrumentenstaal, de beste en hardste soort, vooral cement- en giet-staal, —gereedschappenstaal, vooral goed Bessemer-staal, — en machinenstaal (voor sporen, raderen, kanonnen, assen enz.), inzonderheid Bessemer-, Martin- en Landore-staal.
