肥粒鐵(英語:Ferrite),又稱為α鐵(α-Fe),體心立方結構,是鋼鐵的一種顯微組織,通常是α-Fe中固溶少量碳的固溶體,一般的鋼鐵中可能固溶有其它合金元素等雜質。同時,肥粒鐵也是波來鐵變韌鐵的構成組織之一。肥粒鐵具有鐵磁性,所以它也是鋼鐵材料磁性的來源。[1]

結晶構造

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體心立方
 
體心立方

肥粒鐵的結晶構造是體心立方,也就是在正立方體結晶格子的8個角各有1個原子,在中心還有1個原子。

溶解度

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鐵-碳「相平衡狀態圖

由於原子晶格間距很小,很難溶進原子,在727°C的共析點時只能溶進約0.02%的碳,在常溫時只能溶進0.006%,因此肥粒鐵的性質和純鐵相似,強度與硬度都是鋼鐵組織中最軟的,勃氏硬度只有約HB80,但是富於延展性,實際上純鐵也可說是由肥粒鐵構成。由於碳原子將近是結晶格子空隙的兩倍大,溶進肥粒鐵中的碳原子會受到很大的應力,因此肥粒鐵中溶有愈多的碳,其強度也就愈高,而延展性則下降。[2]

純鐵從高溫的沃斯田鐵狀態冷卻到911°C時,就會變態成肥粒鐵。鋼則會在冷卻到變態溫度時,因含碳量不同而先析出肥粒鐵或雪明碳鐵。由於沃斯田鐵的密度較肥粒鐵高,因此在發生變態時,鋼鐵材料會發生膨脹。

相關

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參考資料

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書目
  1. 黃振賢. 《機械材料》 修訂二版. 新文京開發出版股份有限公司. 2003年. 
  2. Smith, William F.; Hashemi, Javad, Foundations of Materials Science and Engineering 4th, McGraw-Hill, 2006, ISBN 0-07-295358-6. 
引用
  1. ^ Maranian, Peter, Reducing Brittle and Fatigue Failures in Steel Structures, New York: American Society of Civil Engineers, 2009 [2014-05-09], ISBN 978-0-7844-1067-7, (原始內容存檔於2017-02-16). 
  2. ^ Smith & Hashemi 2006,第363頁.