题目
写出纯铁由室温加热到1400°C时的晶格转变过程。
写出纯铁由室温加热到1400°C时的晶格转变过程。
题目解答
答案
纯铁在室温时是体心立方晶格的α-铁,加热到912度转变为面心立方晶格的γ-铁,加热到1394度由转变为体心立方晶格的δ-铁,加热到1400度时晶格类型保持不变,仍然为δ-铁
解析
考查要点:本题主要考查纯铁在不同温度下的晶格转变过程,涉及铁的同素异形体及其晶格类型的转换。
解题核心思路:
- 明确纯铁的同素异形体:纯铁在固态下存在三种晶格类型,分别为α-铁(体心立方,BCC)、γ-铁(面心立方,FCC)、δ-铁(体心立方,BCC)。
- 掌握相变温度点:
- 912°C:α-铁(BCC)→ γ-铁(FCC)
- 1394°C:γ-铁(FCC)→ δ-铁(BCC)
- 判断温度区间:根据题目中温度变化(室温→1400°C),分阶段描述晶格转变。
破题关键点:
- 区分不同温度对应的晶格类型,注意两次体心立方(BCC)的晶格类型(α-铁和δ-铁)虽然同为BCC,但属于不同相。
- 确认1400°C未超过δ-铁的稳定范围,因此晶格类型不再变化。
纯铁在加热过程中,晶格类型随温度变化发生两次相变:
-
室温至912°C:
- 室温下,纯铁为α-铁,晶格为体心立方(BCC)。
- 当温度升高到912°C时,α-铁发生同素异形转变,晶格变为面心立方(FCC)的γ-铁。
-
912°C至1394°C:
- γ-铁在1394°C时再次发生相变,晶格转为体心立方(BCC)的δ-铁。
-
1394°C至1400°C:
- 温度超过1394°C后,晶格保持为δ-铁(BCC),直至熔点(约1538°C)。
- 因此,加热到1400°C时,晶格类型不变,仍为δ-铁(BCC)。