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铁素体(ferrite,缩写:FN,用F表示)即碳在α-Fe中的间隙固溶体,具有体心立方晶格。称为铁素体或α固溶体,用α或F表示,α常用在相图标注中,F在行文中常用。亚共析成分的奥氏体通过先共析析出形成铁素体。

介绍

这部分铁素体称为先共析铁素体或组织上自由的铁素体。随形成条件不同,先共析铁素体具有不同形态,如等轴形、沿晶形、纺锤形、锯齿形和针状等。铁素体还是珠光体组织的基体。在碳钢和低合金钢的热轧(正火)和退火组织中,铁素体是主要组成相;铁素体的成分和组织对钢的工艺性能有重要影响,在某些场合下对钢的使用性能也有影响。
碳溶入δ-Fe中形成间隙固溶体,呈体心立方晶格结构,因存在的温度较高,故称高温铁素体或δ固溶体,用δ表示,在1394℃以上存在,
关于铁素体的专业书籍

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在1495℃时溶碳量最大。碳的质量分数为0.09%。

物理性质

纯铁在912℃以下为具有体心立方晶格。碳溶于α-Fe中的间隙固溶体称为铁素体,以符号F表示。由于α-Fe是体心立方晶格结构,它的晶格间隙很小,因而溶碳能力极差,在727℃时溶碳量最大,可达0.0218%,随着温度的下降溶碳量逐渐减小,在600℃时溶碳量约为0.0057%,在室温时溶碳量约为0.0008%。因此其性能几乎和纯铁相同,其机械性能如下:
抗拉强度 180—280MN/平方米
屈服强度100—170MN/平方米
延伸率 30--50%
断面收缩率 70--80%
冲击韧性 160—200J/平方厘米
硬度HB 50—80
由此可见,铁素体的强度、硬度不高,但具有良好的塑性与韧性。
铁素体的显微组织与纯铁相同,呈明亮的多边形晶粒组织,有时由于各晶粒位向不同,受腐蚀程度略有差异,因而稍显明暗不同。
铁素体在770℃以下具有铁磁性,在770℃以上则失去铁磁性。
(铁素体的居里点为770℃)

备注

体心立方晶格的晶胞是一个立方体,在体心立方晶胞的每个角上和晶胞中心都排列一个原子。可见,体心立方晶胞每个角上的原子为相邻的八个晶胞所共有,每个晶胞实际上只占有1/8个原子。而中心的原子却为该晶胞所独有。所以,体心立方晶胞中原子数为8*1/8+1=2个。碳原子存在于四面、八面体间隙。
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- 来自原声例句
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