什么是纯铁

　　纯铁是指工业纯铁，它的含铁量为99．8％～99．9％。其余为十几种杂质元素，如C、Mn、S、P等，其中碳的含量约占0．0008％～0．0218％。

纯铁的特点

• 　　(1)纯铁的概念

　　铁碳合金相图中，熔点为1538℃，含碳量为零的δ-Fe，称其为纯铁。炼钢使用的工业纯铁是含碳量(质量分数)≤0．020％，并含有硅、锰、磷、硫、铝等元素，有别于纯铁。

• 　　(2)纯铁的晶格结构变化

　　液态纯铁从1538℃凝固开始到912℃区间其晶格结构发生三种变化。由于其本质仍为纯铁，故把这种变化称为同质异晶转变。

• 　　(3)纯铁的磁性变化

　　常温下纯铁为铁磁性金属，温度高于770℃转变为非铁磁性金属。这个转变温度又称为居里点。

• 　　(4)纯铁的塑性

　　纯铁的塑性随含碳量增加而降低。含碳量(质量分数)为0．02％的工业纯铁仍具有良好的冷热加工塑性，可以冷轧制成薄板、带材等。

纯铁及其同素异构转变

　　许多金属在固态下只有一种晶体结构，如铝、铜、等金属，在固态时无论温度高低，均为面心立方晶格。钨、钼、钒等金属则为体心立方晶格。但有些金属在固态下，在不同的温度或压力范围内存在两种或两种以上的晶格形式，如Fe、Co、Ti、Mn、Sn等，这类金属在冷却或加热过程中，其晶格形式会发生变化。同一元素的金属在固态下随温度改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象，称为同素异构转变(Allotropic Transformation)，或称多晶型转变。由同素异构转变所得到的不同晶格的晶体称为同素异构(晶)体。金属的同素异构转变与液态金属的结晶过程相似，故称为二次结晶或重结晶。

　　纯铁在冷却过程中出现3种同素异构体，整个转变过程如图1所示。液态纯铁在1538℃时开始结晶出具有体心立方晶格的δ-Fe；继续缓冷到1394℃时，δ-Fe开始转变为具有面心立方晶格的γ-Fe；再冷却到912℃时又由γ-Fe转变为具有体心立方晶格的α-Fe；继续冷却直到室温时，α-Fe的晶格类型不再发生变化。