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铁素体

铁素体

铁素体是碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体,常用符号F表示。具有体心立方晶格,其溶碳能力很低,常温下仅能溶解为0.0008%的碳,在

727℃时最大的溶碳能力为0.02%。 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。

形态成分

铁素体晶界圆滑,晶内很少见孪晶或滑移线,颜色浅绿、发亮,深腐蚀后发暗。钢中铁素体以片状、块状、针状和网状存在。[1]

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,

在1495℃时溶碳量最大。碳的质量分数为0.09%。

主要性能

纯铁素体组织具有良好的塑性和韧性,但强度和硬度都很低;冷加工硬化缓慢,可以承受较大减面率拉拔,但成品钢丝抗拉强度很难超

过1200MPa。由于铁素体含碳量很低,其性能与纯铁相似,塑性、韧性很好,伸长率δ=45%~50%。强度、硬度较低,σb≈250MPa,而

HBS=80。[2]

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℃)

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