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γ-Fe

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γ-Fe,是温度在912℃~1394℃的纯铁,晶格类型是面心立方晶格。

γ-Fe是面心立方晶格,而α-Fe是体心立方晶格,由于面心比体心排列紧密,所以由前者转化为后者时,体积要膨胀.纯铁在室温下是体心立方结构,称为α-Fe。将纯铁加热,当温度到达910℃时,由α-Fe转变为γ-Fe,γ-Fe是面心立方结构。继续升高温度,到达1390℃时,γ-Fe转变为 δ-Fe,它的结构与α-Fe一样,是体心立方结构。纯铁随着温度增加,由一种结构转变为另一种结构,这种现象称为同素异构转变。

不存在β-Fe 自从Osmond 在1885 年首次提出β-Fe 以为,直到1922 年Westgren 和Phragmén 用高温X射线衍射证明β-Fe 与α-Fe 有相同的体心立方结构为止,在很长时间内,冶金学家一直为钢为什么在淬火后变硬而争论不休。同素异构派(Allotropist) 认为是α-Fe →β-Fe 相变的结果,而碳派(Carbonist) 认为是C 的作用,各执一词。尽管β-Fe 的存在被否定了,同素异构相变(γ-Fe →α′-Fe) 还是存在的,它与四方畸变的α′-Fe 中固溶C 都是钢在淬火后变硬的必要条件。