Järn har enkroppscentrerad kubik (BCC)kristallstruktur vid rumstemperatur, känd som-järn(Alpha Iron), och den genomgår en omvandling till enansiktscentrerad kubik (FCC)struktur vid högre temperaturer.
Iron's Crystal Structure:
Alpha Iron (-IRON)- BCC (kroppscentrerad kubik):
Detta är den stabila formen av järn vid rumstemperatur och upp till912 grad.
I en BCC -struktur har varje enhetscell en järnatom i varje hörn av kuben och en i mitten.
BCC -strukturen har enlägre atomförpackningsfaktor (APF)av 0. 68, vilket betyder att det inte är lika tätt packat som andra strukturer, som FCC -strukturen.
GAMMA IRON (-IRON)- FCC (ansiktscentrerad kubik):
Ovan912 grad, järnövergångar från BCC -strukturen till en FCC -struktur, kalladgammajärn.
I FCC -strukturen är järnatomer ordnade vid varje hörn av kuben och i mitten av varje ansikte, vilket leder till enHögre atomförpackningsfaktor (APF)av 0. 74, vilket innebär att det är tätare packat.
Denna form av järn äromagnetiskoch har bättre duktilitet och formbarhet.
Delta Iron (5-järn)- BCC (kroppscentrerad kubik):
Ovan1394 gradoch fram till1538 grad(smältpunkten), järn antar en annan BCC -struktur som heterdelta -järn.
Denna fas är också icke-magnetisk, liknande Gamma Iron.
Eutektoidpunkt:
På727 grad, järn når eutektoidkompositionen därAustenite (FCC)förvandlas tillpärlemor(en blandning av ferrit och cementit).
Sammanfattning av järnens kristallstrukturer:
-IRON (BCC): Stabil vid rumstemperatur, magnetisk, mindre duktil.
-IRON (FCC): Former vid högre temperaturer, icke-magnetiska, mer duktila.
Δ-järn (BCC): Högtemperaturfas före smältning.
Denna förmåga att ändra kristallstruktur med temperatur är viktig för de fysiska egenskaperna hos järn och stål och är nyckeln i processer somvärmebehandling, som kan förändra styrkan, hårdheten och andra egenskaper hos järn och dess legeringar.
