فریت آلفا

فریت آلفا (Alpha Ferrite) یا فریت محلول جامد کربن در آهن آلفا است. ساختار بلوری این فاز BCC است، و در صفر درصد کربن، آهن آلفا است. دیاگرام فازی نشان می دهد که کربن فقط کمی در فریت حل می شود و حداکثر حلالیت آن در 723 درجه سانتی گراد برابر با 0.02 درصد است. با کاهش دما حلالیت کربن در فریت آلفا کاهش می یابد و در صفر درجه سانتی گراد برابر با 0.008 درصد است. حد حلالیت بسیار محدود کربن در فریت آلفا، توسط منطقه بسیار کوچک فریتی در سمت چپ دیاگرام آهن - کربن مشخص شده است.

همانند آهن FCC، در آهن BCC نیز دو نوع فضای بین نشینی، یکی اکتاهدرال و دیگری تتراهدرال وجود دارد که ممکن است اتم های کربن را در خود جای دهند. از آنجایی که فضاهای بین نشینی در فریت بسیار کوچکتر از آستنیت هستند، حد حلالیت کربن در اولی بسیار کمتر از دومی است. در فریت یک فضای اکتاهدرال می تواند اتمی به شعاع 0.35 آنگستروم و یک فضای تتراهدرال می تواند اتمی به شعاع 0.19 آنگستروم را در خود جای دهد. لازم به اشاره است که فضاهای اکتاهدرال در فریت متقارن نیستند و بنابراین موقعی که یک اتم کربن در فضاهای مزبور قرار می گیرد فقط اتم ها با فاصله a/2 را شدیدا جابجا می کند. مشخص شده است که در فریت اتم های کربن ترجیح می دهند که در فضاهای اکتاهدرال قرار گیرند و بنابراین انبساط زیادی در شبکه، در جهت محورهای 100 به وجود می آورند. از آنجایی که در فریت تعداد محدودی اتم های کربن می توانند در شبکه باقی بمانند، شبکه کریستالی اساسا به صورت مکعبی شکل باقی خواهد ماند. اگر اتم های بسیار زیادی از کربن که در آستنیت موجوداند، در اثر سریع سرد کردن در حفره های اکتاهدرال محبوس شوند، در اثر انبساط و اعوجاج شدید که در جهت محورهای 100 به وجود می آید، شبکه کریستالی مکعبی فریت به صورت تتراگونال (مکعب مستطیل) در می آید. ساختمان مزبور از جمله مشخصه های مارتنزیت است.

گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

ویلیام اسمیت ، ساختار، خواص و کاربرد آلیازهای مهندسی ، ترجمه ی علی اکبر اکرامی و سید مرتضی سید ریحانی ، موسسه انتشارات علمی ، 1382.

محمد علی گلعذار ، اصول و کاربرد عملیات حرارتی فولادها و چدن ها ، انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان ، 1375.

ماهنامه الکترونیکی مهندسی مواد و متالورژی

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

Ferrite also known as α-ferrite (α-Fe) or alpha iron is a materials science term for iron, or a solid solution with iron as the main constituent, with a body-centered cubic crystal structure. It is this crystalline structure which gives steel and cast iron their magnetic properties, and is the classic example of a ferromagnetic material. Practically speaking, it can be considered pure iron. It has a strength of 280 N/mm² and a hardness of approximately 80 Brinell. Mild steel (carbon steel with up to about 0.2 wt% C) consist mostly of ferrite, with increasing amounts of pearlite (a fine lamellar structure of ferrite and cementite) as the carbon content is increased. Since bainite (shown as ledeburite on the diagram) and pearlite each have ferrite as a component, any iron-carbon alloy will contain some amount of ferrite if it is allowed to reach equilibrium at room temperature. The exact amount of ferrite will depend on the cooling processes the iron-carbon alloy undergoes as it cools from liquid state. In pure iron, ferrite is stable below 910 °C (1,670 °F). Above this temperature the face-centred cubic form of iron, austenite (gamma-iron) is stable. Above 1,390 °C (2,530 °F), up to the melting point at 1,539 °C (2,802 °F), the body-centred cubic crystal structure is again the more stable form of delta-ferrite (δ-Fe). Ferrite above the critical temperature A₂ (Curie temperature) of 771 °C (1,044 K; 1,420 °F), where it is paramagnetic rather than ferromagnetic, is beta ferrite or beta iron (β-Fe). The term beta iron is seldom used because it is crystallographically identical to, and its phase field contiguous with, α-Fe....more