铁素体

铁素体（英语：Ferrite），又称为α铁（α-Fe），体心立方结构，是钢铁的一种显微组织，通常是α-Fe中固溶少量碳的固溶体，一般的钢铁中可能固溶有其它合金元素等杂质。同时，铁素体也是珠光体和贝氏体的构成组织之一。铁素体具有铁磁性，所以它也是钢铁材料磁性的来源。^[1]

结晶构造

体心立方

体心立方

铁素体的结晶构造是体心立方，也就是在正立方体结晶格子的8个角各有1个原子，在中心还有1个原子。

溶解度

铁－碳“相平衡状态图”

由于原子晶格间距很小，很难溶进碳原子，在727°C的共析点时只能溶进约0.02%的碳，在常温时只能溶进0.006%，因此铁素体的性质和纯铁相似，强度与硬度都是钢铁组织中最软的，布氏硬度试验只有约HB80，但是富于延展性，实际上纯铁也可说是由铁素体构成。由于碳原子将近是结晶格子空隙的两倍大，溶进铁素体中的碳原子会受到很大的应力，因此铁素体中溶有愈多的碳，其强度也就愈高，而延展性则下降。^[2]

纯铁从高温的奥氏体状态冷却到911°C时，就会变态成铁素体。钢则会在冷却到变态温度时，因含碳量不同而先析出铁素体或碳化三铁。由于奥氏体的密度较铁素体高，因此在发生变态时，钢铁材料会发生膨胀。

相关

• 铁的同素异形体
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参考资料

书目

1. 黄振贤. 《機械材料》 修订二版. 新文京开发出版股份有限公司. 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, （原始内容存档于2017-02-16）.
2. Smith & Hashemi 2006，第363页.