โครงสร้างผลึกเหล็ก

เหล็กมีลูกบาศก์ที่เน้นร่างกายเป็นศูนย์กลาง (BCC)โครงสร้างผลึกที่อุณหภูมิห้องที่รู้จักกันในชื่อ-เหล็ก(อัลฟ่าเหล็ก) และผ่านการเปลี่ยนแปลงเป็นกลูกบาศก์ที่อยู่ตรงหน้าเป็นศูนย์ (FCC)โครงสร้างที่อุณหภูมิสูงขึ้น

โครงสร้างผลึกของเหล็ก:

อัลฟ่าเหล็ก ( -เหล็ก)- BCC (ลูกบาศก์ที่เน้นร่างกายเป็นศูนย์กลาง):

นี่คือรูปแบบที่มั่นคงของเหล็กที่อุณหภูมิห้องและสูงถึง912 องศา.

ในโครงสร้าง BCC แต่ละเซลล์หน่วยมีอะตอมเหล็กหนึ่งอะตอมที่แต่ละมุมของลูกบาศก์และหนึ่งอยู่ตรงกลาง

โครงสร้าง BCC มีปัจจัยการบรรจุอะตอมต่ำ (APF)ของ 0. 68 หมายความว่ามันไม่ได้บรรจุอย่างหนาแน่นเหมือนกับโครงสร้างอื่น ๆ เช่นโครงสร้าง FCC

แกมม่าเหล็ก ( -เหล็ก)- FCC (ลูกบาศก์ที่อยู่ตรงหน้าเป็นศูนย์):

ข้างบน912 องศา, การเปลี่ยนเหล็กจากโครงสร้าง BCC เป็นโครงสร้าง FCC ที่เรียกว่าเหล็กแกมม่า.

ในโครงสร้าง FCC อะตอมเหล็กจะถูกจัดเรียงที่แต่ละมุมของลูกบาศก์และที่กึ่งกลางของแต่ละใบหน้านำไปสู่กปัจจัยการบรรจุอะตอมที่สูงขึ้น (APF)ของ 0. 74 ซึ่งหมายความว่ามันเต็มไปด้วยความหนาแน่นมากกว่า

รูปแบบของเหล็กนี้คือไม่มีแม่เหล็กและมีความเหนียวและความสามารถที่ดีกว่า

Delta Iron (Δ-iron)- BCC (ลูกบาศก์ที่เน้นร่างกายเป็นศูนย์กลาง):

ข้างบน1394 องศาและมากถึง1538 องศา(จุดหลอมเหลว) เหล็กใช้โครงสร้าง BCC อื่นที่เรียกว่าเหล็กเดลต้า.

เฟสนี้ยังไม่แม่เหล็กคล้ายกับเหล็กแกมม่า

Eutectoid Point:

ที่727 องศาเหล็กมาถึงองค์ประกอบ eutectoid ที่ออสเทนไนต์ (FCC)เปลี่ยนเป็นไข่มุก(ส่วนผสมของเฟอร์ไรต์และซีเมนต์)

สรุปโครงสร้างคริสตัลของ Iron:

-เหล็ก (BCC): เสถียรที่อุณหภูมิห้อง, แม่เหล็ก, เหนียวน้อยลง

-เหล็ก (FCC): รูปแบบที่อุณหภูมิสูงขึ้น, ไม่แม่เหล็ก, เหนียวมากขึ้น

Δ-iron (BCC): เฟสอุณหภูมิสูงก่อนละลาย

ความสามารถในการเปลี่ยนโครงสร้างผลึกที่มีอุณหภูมิเป็นสิ่งสำคัญสำหรับคุณสมบัติทางกายภาพของเหล็กและเหล็กกล้าและเป็นกุญแจสำคัญในกระบวนการเช่นการบำบัดความร้อนซึ่งสามารถเปลี่ยนความแข็งแรงความแข็งและลักษณะอื่น ๆ ของเหล็กและโลหะผสม