13铁的多型性及临界点.pdf

1.3 金属的多型性及临界点 一.金属的多型性 金属及合金中的多型性是固态相变复杂多变的 根源。许多固态金属具有多种晶体结构。 所有70余种金属元素中只有12种金属元素具有 多种晶型，而其余的非金属元素中只有2种元 素具有多种晶型。当金属元素形成金属间化合 物，碳化物等化合物时晶型还会有许多复杂的 变化。 应用最广泛的Fe及其合金是典型的具有多型性 转变的金属，是人类开发利用较早并对社会文 明发挥了突出作用的金属。 元素符 元素 原子 晶 型 元素符 元 素 原 子 晶 型 号 名称 序数 号 名称 序数 Fe 铁 26 α 体心立方 Mn 锰 25 α 复杂立方 γ 面心立方 58 δ 体心立方 β复杂立方20 ε 密集六角 γ 面心四方 δ 面心立方 Cr 铬 24 α 体心立方 Hf 铪 72 α 密集六角 β 密集六角 β 体心立方 Ce 铈 58 α 面心立方 La 镧 57 α 密集六角 β 密集六角 β 面心立方 Ca 钙 20 α 面心立方 Co 钴 27 α 密集六角 β密集六角 β 面心立方 C 金刚石 碳 6 钻石立方 U 铀 92 α 正 交 石墨 六 角 β 四 方 γ 体心立方 W 钨 74 α 体心立方 Zr 锆 40 α 密集六角 β 复杂立方 β 体心立方 Np 镎 93 α 正 交 S 硫 16 α 正 交 β 四 方 β 单 斜 γ 体心立方 二.铁的多型性转变 纯铁在常压下具有A 和A 两个相变点，低温和 3 4 高温区都具有体心立方结构，即α-Fe 、δ- Fe，而在A -A 之间则存在面心立方的γ-Fe。 3 4 含碳量为0.0218-2.0%C的Fe-C合金称为钢。 Fe-C合金中加入合金元素形成合金钢或铁基 合金，形成多种置换固溶体，间隙固溶体，碳 化物，金属间化合物等，从而导致复杂多变的 钢中的固态相变。 铁有α-Fe、γ-Fe、δ-F