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α相和铁素体有什么区别呢?

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发表于 2014-3-17 09:29:41 | 显示全部楼层 |阅读模式
铁素体的定义就是碳溶与α-Fe中形成的间隙固溶体,那意思就是铁素体也是α-Fe,也就是α相。这两者如何区分呢?请大家来讨论讨论!

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发表于 2014-3-17 10:50:23 | 显示全部楼层
你已经说了铁素体是固溶体,α-Fe则不是固溶体,是纯铁在912℃以下以体心立方结构的形式存在的叫α-Fe,铁素体是双组元Fe和C,α-Fe是单组元只有Fe元素。α相是金属学中的一个名词概念,好像是把具有体心立方晶体结构的相叫α相,不光Fe具有体心立方结构,别的金属也有这种晶体结构。
好久不说这些名词概念了,对否请大家指正。

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发表于 2014-3-17 11:56:25 | 显示全部楼层
       铁素体是碳在α-Fe中的固溶体,应该写作α-Fe(C)

       α相
  (1)氮在α-Fe中的间隙固溶体(含氮铁素体),具有体心立方晶格。590℃时氮在α-Fe中的最大固溶度为0.1%,温度下降,固溶度减小。室温时α相的溶氮量不超过0.001%,由此可见,饱和的α相在缓慢冷却过程中有γ/相析出。
  (2)Cu-Zn合金相系锌溶于铜中的固溶体,具有面心立方晶格结构。

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发表于 2014-3-17 12:19:11 | 显示全部楼层
本帖最后由 草原的风 于 2014-3-17 13:04 编辑

这个是分别从不同角度来说的。
从晶体结构来说,铁有阿拉法铁、伽马铁、得儿塔铁三种晶体结构,他们都是铁的同素异晶体。
从合金的相结构来说,有固溶体、化合物两大类,铁素体属于间隙固溶体,是碳在阿拉法铁的晶体结构中形成的固溶体,他的本质是bcc结构,但是由于碳的溶入已经不是正常的bcc结构了,是产生了晶格畸变的bcc结构,所以他们之间是有区别的。
这个很好理解,比如45钢,从含碳量来说其是中碳钢、从用途来说是结构钢、从热处理工艺来说是调质钢,也就是说45钢即是中碳钢,也是结构钢、更是调质钢,但是反过来说中碳钢是45钢、结构钢是45钢、调质钢是45钢就不太正确了,铁素体是阿拉法铁是正确的,因为是碳在阿拉法铁中形成的固溶体,但是说阿拉法铁是铁素体就不太正确了。

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发表于 2014-3-17 12:37:29 | 显示全部楼层
jjj 发表于 2014-3-17 10:50
你已经说了铁素体是固溶体,α-Fe则不是固溶体,是纯铁在912℃以下以体心立方结构的形式存在的叫α-Fe,铁 ...

体心立方晶体结构的相叫α相?那么铁在1394℃-1538以℃也是体心立方晶体结构吧
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 楼主| 发表于 2014-3-17 12:47:04 | 显示全部楼层
草原的风 发表于 2014-3-17 12:19
这个是分别从不同角度来说的。
从晶体结构来说,铁有阿拉法铁、伽马铁、得儿塔铁三种晶体结构,他们都是铁 ...

谢谢,我懂了。。
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发表于 2014-3-17 13:10:28 | 显示全部楼层

这个其实不是金属学问题,是逻辑关系问题,搞热处理也需要学习点逻辑学原理,否则分析问题的时候有的时候会扯不清的。
永不言败,是成功者的最佳品格。
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发表于 2014-3-17 13:17:53 | 显示全部楼层
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发表于 2014-3-17 13:51:16 | 显示全部楼层
tianmu 发表于 2014-3-17 12:37
体心立方晶体结构的相叫α相?那么铁在1394℃-1538以℃也是体心立方晶体结构吧 ...

说得对,问得好,Fe在不同温度范围下有三种晶体结构,你说的是δ-Fe也是体心立方结构,只是晶格系数不同罢了,那么α相的定义是?
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发表于 2014-3-17 14:05:02 | 显示全部楼层
本帖最后由 孤鸿踏雪 于 2014-3-17 14:10 编辑
jjj 发表于 2014-3-17 13:51
说得对,问得好,Fe在不同温度范围下有三种晶体结构,你说的是δ-Fe也是体心立方结构,只是晶格系数不同 ...

       要想了解α相的涵义,必须先了解”相“的含义。

       所谓“相”就是合金中具有同一化学成分、同一结构和同一原子聚集状态的均匀部分。不同相之间有明显的界面分开。合金的性能一般都是由组成合金的各相本身的结构性能和各相的组合情况决定的。合金中的相结构大致可分为固溶体和化合物两大基本类型。

      所以,按照老孤的理解,凡具有体心立方结构的晶格即可称为α相。推而广之,凡具有面心立方结构的晶格即可成为γ相。至于纯铁晶体在不同温度区间可以形成两种晶格常数不同的体心立方晶格,为了区别起见,就有了α -Fe和δ-Fe之分
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发表于 2014-3-17 14:09:31 | 显示全部楼层
α-Fe是纯铁在912℃以下的体心立方结构,δ-Fe是纯铁在1394℃以上的体心立方结构。
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发表于 2014-3-17 14:09:57 | 显示全部楼层
本帖最后由 孤鸿踏雪 于 2014-3-17 14:12 编辑

         金属材料中的各种不同相:

         α铁  纯铁在912℃及以下温度,以体心立方结构存在的同素异构体,也写做α-Fe。
   α相
   (1)氮在α-Fe中的间隙固溶体(含氮铁素体),具有体心立方晶格。590℃时氮在α-Fe中的最大固溶度为0.1%,温度下降,固溶度减小。室温时α相的溶氮量不超过0.001%,由此可见,饱和的α相在缓慢冷却过程中有γ/相析出。
   (2)Cu-Zn合金相系锌溶于铜中的固溶体,具有面心立方晶格结构。
   α’相  铁氮马氏体,K·H·Jack认为可用分子式Fe8N来表示。由γ相急冷至室温获得。α/相具有较高的硬度(约650HV),这是碳素钢进行渗氮—加热淬火复合处理增加深层硬度和硬化层深度的基本原因。
   α“相  即Fe16N2相,含氮超结构铁素体,是过饱和α相在室温或稍高于室温下时效时,氮原子在母相(100)上丛聚形成的圆盘形(G· P·区),在较高温(如300℃)下进一步有序化并长大转变为γ-Fe4N。
   β相  凡电子浓度为3/2的电子化合物一般称为β相,多数为体心立方结构,如Cu-Zn合金相系中的CuZn。见电子浓度。
   β‘相  电子化合物CuZn在456~468℃发生有序化转变形成的有序固溶体。
   γ相  
   (1)是以电子化合物Cu5Zn8为溶剂的固溶体,具有复杂立方晶格(有资料介绍为有序体心立方晶格),凡电子浓度为21/13的电子化合物均具有复杂立方结构,称为γ相。
   (2)氮在γ-Fe中的间隙固溶体(含氮奥氏体),具有面心立方晶格,存在于590℃共析温度以上。氮在γ-Fe中的固溶度远大于其在α-Fe中的固溶度,于650℃时达到最大值2.8%。缓冷时,γ相在590℃分解形成类似珠光体的α+γ/共析体。淬火急冷时,γ相转变为含氮马氏体(α/相),其硬度约为650HV。
   γ’相  一种成分可变的间隙相,含氮在5.7~6.1%范围内,当含氮量为5.9时,其成分符合Fe4N化学式,氮原子有序地占据由Fe原子组成的面心立方点阵的间隙位置,硬度约为550 HV。大约在680℃以上,γ/相分解转变为ε相。
   γ2相  是以电子化合物Cu9Al4为基的固溶体,具有复杂立方晶格,也有人认为是Cu32Al19或Cu2Al为基的固溶体。
   δ相  
   (1)在许多过渡族的二元和三元合金中出现的一种具有四方晶格结构的无磁性的金属间化合物。在高镍铬和高铬不锈耐热钢和合金中,是经常出现的一种硬脆的铁铬中间相。
   (2)是以电子化合物Cu31Sn8为基的固溶体,具有复杂立方晶格。
   (3)Cu-Zn合金相系中具有有序体心立方晶格的CuZn3,只稳定存在于697~538℃的温度范围。
   ε相  
   (1)是以电子化合物CuZn3为溶剂的固溶体,具有密排六方晶格。
凡电子浓度为7/4的电子化合物均具有密排六方结构,称为ε相。
    (2)一种含氮范围变化很宽的间隙相,在500℃以下,ε相的成分大致在Fe3N(8.1%N)和 Fe2N(11.1%N)之间。温度升高,则浓度可变范围加大;反之,将从含氮小于8.25%N的ε相中析出γ/相,ε相一般表达式为Fe2~3N,氮原子有序地占据由Fe原子组成的密排六方晶格的间隙位置,其显微硬度约为265 HV。
   η相  Cu-Zn合金相系铜在锌中的固溶体,具有密排六方晶格结构。
   θ相  条状马氏体在250~400℃范围回火所形成的比ε碳化物(Fe2C)更稳定的渗碳体(Fe3C)。这种θ相以薄片或短杆状形成于马氏体的位错线或界面上,也是以形核和长大方式进行。
   θ‘相  铝合金时效过程中出现的一种过渡相,成分接近CuAl2,属正方结构。
   θ”过渡相  铝合金时效过程出现的有序富铜区,根据电子衍射和χ射线结构分析:θ//相为正方有序结构。
   ξ相  以Fe2N为基的固溶体,Fe2N为一种斜方晶格的间隙相化合物,含氮量为11.07~11.18% ,仅存在于500℃以下,用Fe2N表示,性脆,耐蚀。
   σ相  不含Ti、Nb、Ta等的超低碳奥氏体不锈钢,通常在其敏化温度(430~820℃)保温,如在高温下长期停留却可能形成的一种相(FeCr)。
   χ相  淬火钢在回火过程中出现的一种过渡碳化物(“Hagg” 碳化物),其晶格结构属复杂斜方晶系,以χ-Fe5C2表示。

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发表于 2014-3-17 16:04:16 | 显示全部楼层
谢谢您如此详尽的回答
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杨工又在普及金属学知识啊
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weibo 发表于 2014-3-17 17:24
杨工又在普及金属学知识啊

         我是在温故而知新啊{:soso_e144:}
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发表于 2014-3-17 18:00:41 | 显示全部楼层
我们是受益匪浅额,
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