3.1 Аллотропия железа.

Аллотропия (полиморфизм) – это способность некоторых твердых тел изменять свою кристаллическую решетку при изменении внешних условий (температуры и давления).

Железо до t=911 ⁰С имеет объемно-центрированную кубическую решетку (К8), плотность упаковки атомов в которой составляет 68%, обозначается такое железо Fe .

Параметр решетки альфа-железа а=2,86 А⁰ [1А⁰ (ангстрем)=10^-8см – рис. 3.1].

При нагреве выше 911⁰С железо изменяет кристаллическую решетку на гранецентрированную кубическую (К12), плотность упаковки атомов которой составляет 74%, обозначается такое железо Fe . Параметр решетки гамма-железа а=3,64 А⁰ (рис. 3.2).

Рис 3.1 Элементарная ячейка кристаллической решетки Fe .

При изменении решетки изменяются все свойства железа:

Рис. 3.2 Элементарная ячейка кристаллической решетки Fe .

- Fe растворяет углерод, а Fe почти не растворяет.

- Fe (до 768⁰С) ферромагнитно, а Fe - немагнитно.

- Fe по сравнению с Fe имеет больше плоскостей скольжения (из-за большей плотности упаковки атомов), поэтому более пластичное и вязкое. Fe не имеет порога хладноломкости, а у Fe он имеется.

- При переходе Fe в Fe уменьшается объем.

- Fe имеет меньшую теплопроводность.