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鐵素體
本詞條是多義詞，共2個義項
碳溶解在α-Fe中的間隙固溶體
基本信息
| 中文名 | 鐵素體 |
| 外文名 | ferrite |
| 硬度 | HB 50—80 |
| 性能 | 具有良好的塑性和韌性 |
| 學(xué)科 | 冶金 |
| 特點 | 具有體心立方晶格 |
| 符號表示 | F |
| 含義 | 碳溶解在α-Fe中的間隙固溶體 |
收起
形態(tài)成分
這部分鐵素體稱為先共析鐵素體或組織上自由的鐵素體。隨形成條件不同，先共析鐵素體具有不同形態(tài)，如等軸形、沿晶形、紡錘形、鋸齒形和針狀等。鐵素體還是珠光體組織的基體。在碳鋼和低合金鋼的熱軋（正火）和退火組織中，鐵素體是主要組成相；鐵素體的成分和組織對鋼的工藝性能有重要影響，在某些場合下對鋼的使用性能也有影響。
碳溶入δ-Fe中形成間隙固溶體，呈體心立方晶格結(jié)構(gòu)，因存在的溫度較高，故稱高溫鐵素體或δ固溶體，用δ表示，在1394℃以上存在，
在1495℃時溶碳量最大。碳的質(zhì)量分數(shù)為0.09%。
主要性能
純鐵素體組織具有良好的塑性和韌性，但強度和硬度都很低；冷加工硬化緩慢，可以承受較大減面率拉拔，但成品鋼絲抗拉強度很難超過1200MPa。由于鐵素體含碳量很低，其性能與純鐵相似，塑性、韌性很好，伸長率δ=45%～50%。強度、硬度較低，σb≈250MPa，而HBS=80。
純鐵在912℃以下為具有體心立方晶格。碳溶于α-Fe中的間隙固溶體稱為鐵素體，以符號F表示。由于α-Fe是體心立方晶格結(jié)構(gòu)，它的晶格間隙很小，因而溶碳能力極差，在727℃時溶碳量最大，可達0.0218%,隨著溫度的下降溶碳量逐漸減小，在600℃時溶碳量約為0.0057%，在室溫時溶碳量約為0.0008%。因此其性能幾乎和純鐵相同，其機械性能如下：
抗拉強度：180—280MN/平方米
屈服強度：100—170MN/平方米
延伸率：30--50%
斷面收縮率：70--80%
沖擊韌性：160—200J/平方厘米
硬度：HB 50—80
由此可見，鐵素體的強度、硬度不高，但具有良好的塑性與韌性。
鐵素體的顯微組織與純鐵相同，呈明亮的多邊形晶粒組織，有時由于各晶粒位向不同，受腐蝕程度略有差異，因而稍顯明暗不同。
鐵素體在770℃以下具有鐵磁性，在770℃以上則失去鐵磁性。
應(yīng)用研究
從組織形貌及織構(gòu)強弱上分析壓縮樣品中心與邊緣應(yīng)變量的差異，并探討這種形變不均勻性對鐵素體超細化過程及再結(jié)晶過程的影響。研究表明，低碳鋼在A3～Ar3之間大應(yīng)變可實現(xiàn)鐵素體的超細化。觀察到A3以上大應(yīng)變后的淬水組織中心區(qū)也存在一些等軸鐵素體。根據(jù)鐵素體的等軸狀，以及從形變可提高奧氏體自由能的角度考慮，因此認為A3以上可形變誘導(dǎo)出鐵素體。
不銹鋼
在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。含鉻量在11%~30%，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。這類鋼一般不含鎳，有時還含有少量的Mo、Ti、Nb等元素，這類鋼具導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。
這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點，因而限制了它的應(yīng)用。爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD）的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。
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