| Стали |
|---|
 |
| Фазы |
| Микроструктуры |
| Классы |
| Другие материалы на основе железа |
Hexaferrum и эпсилон железо (ε-Fe) , являются синонимами для гексагональных плотноупакованных (ГПУ) фаз железа , которая является стабильной только при очень высоком давлении.
В исследовании, проведенном в Университете Рочестера, был смешан порошок α-железа чистотой 99,8% с хлоридом натрия и зажата гранула диаметром 0,5 мм между плоскими поверхностями двух алмазных наковальней. Деформация решетки NaCl, измеренная с помощью дифракции рентгеновских лучей (XRD), служила индикатором давления. При давлении 13 ГПа и комнатной температуре порошок объемно -центрированного кубического (ОЦК) феррита трансформировался в фазу ГПС на рис. 1. При понижении давления ε-Fe быстро превращался обратно в феррит (α-Fe). Объемное удельное изменение -0.20 см 3 / моль ± 0,03 измеряли. Гексаферрум, очень похож на аустенит, более плотный, чем феррит на границе раздела фаз. Ударная волна Эксперимент подтвердил алмаз наковальни результатов. Эпсилон был выбран для новой фазы, соответствующей HCP-форме кобальта . [1]
Тройная точка между альфа, гамма и эпсилон фаз в одноместной фазовой диаграммы железо было вычислено , как T = 770 K и P = 11 ГПа, [2] , хотя это было определено при более низкой температуре Т = 750 К (477 ° C) на рисунке 1. Символ Пирсона для гексаферрума - hP2, а его пространственная группа - P6 3 / mmc . [3] [4]
Другое исследование, посвященное превращению феррит-гексаферрум, металлографически определило, что это мартенситное, а не равновесное превращение. [5]
Хотя гексаферрум является чисто академическим в области металлургии , он может иметь значение в геологии . Давление и температура железного ядра Земли составляют порядка 150–350 ГПа и 3000 ± 1000 ° C. Экстраполяция границы раздела фаз аустенит-гексаферрум на рисунке 1 предполагает, что гексаферрум может быть стабильным или метастабильным в ядре Земли. [1]По этой причине во многих экспериментальных исследованиях изучались свойства HCP-железа при экстремальных давлениях и температурах. На рис. 2 показано поведение ε-железа при сжатии при комнатной температуре вплоть до давления, которое может встретиться на полпути через внешнее ядро Земли; нет точек при давлениях ниже примерно 6 ГПа, потому что этот аллотроп не является термодинамически стабильным при низких давлениях, но будет медленно превращаться в α-железо.
См. Также [ править ]
Аллотропы железа
Ссылки [ править ]
- ^ a b c Т. Такахаши и В.А. Бассетт, " Полиморф железа при высоком давлении ", Science , Vol. 145 # 3631, 31 июля 1964 г., стр. 483–486.
- ^ Г. Краусс, Принципы термической обработки стали , ASM International, 1980, стр. 2, ISBN 0-87170-100-6 .
- ^ Справочник ASM, Vol. 3: Фазовые диаграммы сплавов , ASM International, 1992, стр. 2.210, ISBN 0-87170-381-5 .
- ^ Файл порошковой дифракции 00-034-0529, Международный центр дифракционных данных , 1983.
- ^ Джайлз, PM; Longenbach, MH; Мардер, AR (1971). «Мартенситное превращение α⇄ɛ под высоким давлением в железе». Журнал прикладной физики . 42 (11): 4290–5. DOI : 10.1063 / 1.1659768 .
