铁素体（碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体）
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更新时间：2023-05-20
铁素体
本词条是多义词，共2个义项
碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体
基本信息
| 中文名 | 铁素体 |
| 外文名 | ferrite |
| 硬度 | HB 50—80 |
| 性能 | 具有良好的塑性和韧性 |
| 学科 | 冶金 |
| 特点 | 具有体心立方晶格 |
| 符号表示 | F |
| 含义 | 碳溶解在α-Fe中的间隙固溶体 |
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形态成分
这部分铁素体称为先共析铁素体或组织上自由的铁素体。随形成条件不同，先共析铁素体具有不同形态，如等轴形、沿晶形、纺锤形、锯齿形和针状等。铁素体还是珠光体组织的基体。在碳钢和低合金钢的热轧（正火）和退火组织中，铁素体是主要组成相；铁素体的成分和组织对钢的工艺性能有重要影响，在某些场合下对钢的使用性能也有影响。
碳溶入δ-Fe中形成间隙固溶体，呈体心立方晶格结构，因存在的温度较高，故称高温铁素体或δ固溶体，用δ表示，在1394℃以上存在，
在1495℃时溶碳量最大。碳的质量分数为0.09%。
主要性能
纯铁素体组织具有良好的塑性和韧性，但强度和硬度都很低；冷加工硬化缓慢，可以承受较大减面率拉拔，但成品钢丝抗拉强度很难超过1200MPa。由于铁素体含碳量很低，其性能与纯铁相似，塑性、韧性很好，伸长率δ=45%～50%。强度、硬度较低，σb≈250MPa，而HBS=80。
纯铁在912℃以下为具有体心立方晶格。碳溶于α-Fe中的间隙固溶体称为铁素体，以符号F表示。由于α-Fe是体心立方晶格结构，它的晶格间隙很小，因而溶碳能力极差，在727℃时溶碳量最大，可达0.0218%,随着温度的下降溶碳量逐渐减小，在600℃时溶碳量约为0.0057%，在室温时溶碳量约为0.0008%。因此其性能几乎和纯铁相同，其机械性能如下：
抗拉强度：180—280MN/平方米
屈服强度：100—170MN/平方米
延伸率：30--50%
断面收缩率：70--80%
冲击韧性：160—200J/平方厘米
硬度：HB 50—80
由此可见，铁素体的强度、硬度不高，但具有良好的塑性与韧性。
铁素体的显微组织与纯铁相同，呈明亮的多边形晶粒组织，有时由于各晶粒位向不同，受腐蚀程度略有差异，因而稍显明暗不同。
铁素体在770℃以下具有铁磁性，在770℃以上则失去铁磁性。
应用研究
从组织形貌及织构强弱上分析压缩样品中心与边缘应变量的差异，并探讨这种形变不均匀性对铁素体超细化过程及再结晶过程的影响。研究表明，低碳钢在A3～Ar3之间大应变可实现铁素体的超细化。观察到A3以上大应变后的淬水组织中心区也存在一些等轴铁素体。根据铁素体的等轴状，以及从形变可提高奥氏体自由能的角度考虑，因此认为A3以上可形变诱导出铁素体。
