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铁素体

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铁素体(英语:Ferrite),又称为α铁(α-Fe),体心立方结构,是钢铁的一种显微组织,通常是α-Fe中固溶少量碳的固溶体,一般的钢铁中可能固溶有其它合金元素等杂质。同时,铁素体也是珠光体贝氏体的构成组织之一。铁素体具有铁磁性,所以它也是钢铁材料磁性的来源。[1]

结晶构造

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体心立方
体心立方

铁素体的结晶构造是体心立方,也就是在正立方体结晶格子的8个角各有1个原子,在中心还有1个原子。

溶解度

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铁-碳“相平衡状态图

由于原子晶格间距很小,很难溶进原子,在727°C的共析点时只能溶进约0.02%的碳,在常温时只能溶进0.006%,因此铁素体的性质和纯铁相似,强度与硬度都是钢铁组织中最软的,布氏硬度试验只有约HB80,但是富于延展性,实际上纯铁也可说是由铁素体构成。由于碳原子将近是结晶格子空隙的两倍大,溶进铁素体中的碳原子会受到很大的应力,因此铁素体中溶有愈多的碳,其强度也就愈高,而延展性则下降。[2]

纯铁从高温的奥氏体状态冷却到911°C时,就会变态成铁素体。钢则会在冷却到变态温度时,因含碳量不同而先析出铁素体或碳化三铁。由于奥氏体的密度较铁素体高,因此在发生变态时,钢铁材料会发生膨胀。

相关

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参考资料

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书目
  1. 黄振贤. 《機械材料》 修订二版. 新文京开发出版股份有限公司. 2003年. 
  2. Smith, William F.; Hashemi, Javad, Foundations of Materials Science and Engineering 4th, McGraw-Hill, 2006, ISBN 0-07-295358-6. 
引用
  1. ^ Maranian, Peter, Reducing Brittle and Fatigue Failures in Steel Structures, New York: American Society of Civil Engineers, 2009 [2014-05-09], ISBN 978-0-7844-1067-7, (原始内容存档于2017-02-16). 
  2. ^ Smith & Hashemi 2006,第363页.