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文档简介

1、 职业教育材料成型与控制技术专业教学资源库金属材料与热处理课程纯铁的同素异构转变主讲教师：张 琳西安航空职业技术学院铁的同素异构转变一、工业纯铁及其特性工业纯铁是指含杂质为0.100.20的纯铁，有一定的强度，塑性好，硬度低。其力学性能大致为：（180230）Mpa；=（100170）Mpa；=（3050）%；=（7080）%；=（128160）J；硬度为（5080）HBS。纯铁的熔点为1538.其冷却曲线如图1所示。纯铁在1538结晶为体心立方晶格的-Fe，在1394时晶体结构发生转变，变为面心立方晶格的-Fe，在912时再次发生转变，变为体心立方晶格的-Fe，这种在不同温度下具有不同晶体结

2、构的特性称为同素异构转变。纯铁的同素异构转变如下：-Fe-Fe-Fe。(bcc) (fcc) (bcc)图1 纯铁的冷却曲线二、纯铁的同素异构转变的意义纯铁的这种固态下的同素异构转变称之为重结晶，它与钢的合金化与热处理有密切的关系。1钢的合金化纯铁的塑性和韧性很好，但是强度太低，所以工业上一般都是用铁碳合金来做工程构件。碳可以溶于-Fe和-Fe中，以间歇原子的形式存在，形成铁碳合金。在1394时，碳溶于-Fe中，这时碳存在于面心立方的8面体空隙中，如图2（a）所示。在912时，碳溶于-Fe中，这时碳存在于体心立方的8面体空隙中，如图2（b）所示。其实碳也能溶于-Fe，但最大溶解度在1495时为0.09%，没有什么实用意义。碳原子溶于纯铁的晶格间隙中形成的铁碳合金，力学性能大大提高，铁碳合金在工业中有着非常广泛的应用。图2 铁碳合金的晶体结构a）碳溶于-Fe中 b）碳溶于-Fe中2钢的热处理古时候人们就发现：将烧得通红的兵器快速的放入水中，能使其变得锋利无比。这其实就是在利用纯铁的同素异构转变对钢进行热处理。只有具有相变的金属才能进行热处理，纯铁的同素异构转变对于通过热处理更

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