肥粒鐵

肥粒鐵（英語：Ferrite），又稱為α鐵（α-Fe），体心立方结构，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，肥粒鐵也是波來鐵和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]

鋼的顯微組織 查 论 编
肥粒鐵（α-Fe） 針狀肥粒鐵（acicular α-Fe） 沃斯田鐵（γ-Fe） 麻田散鐵 波來鐵（88%肥粒鐵，12%碳化三铁） 變韌鐵 粒滴斑鐵（波來鐵及渗碳体的共晶 　　　　混合物，含碳量4.3%） 雪明碳鐵（Fe3C） β铁（β-Fe）
鋼
坩埚钢（英语：Crucible steel） 碳鋼（含碳量≤2.1%） 彈簧鋼（英语：Spring steel）（低或無合金） 合金鋼（含有碳以外的元素） 麻田散鐵時效鋼（含鎳） 不鏽鋼（含鉻量≥10.5%） 耐候钢 工具鋼（工具用的合金鋼）
其他含鐵材料
鑄鐵（含碳量>2.1%） 白鑄鐵 灰口铸铁 可鍛鑄鐵 球墨鑄鐵 蠕墨铸铁 锻铁（含有熔渣）

結晶構造

 

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

 

鐵－碳「相平衡狀態圖」

由於原子晶格間距很小，很難溶進碳原子，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，布氏硬度试验只有約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

• 鐵的同素異形體
• 同素异形体

參考資料

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, , New York: American Society of Civil Engineers, 2009 [2014-05-09], ISBN 978-0-7844-1067-7, （原始内容存档于2017-02-16）. 
2. Smith & Hashemi 2006，第363頁.

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