Гамма-железо

Гамма-железоГАММА-ЖЕЛЕЗО (γ-железо), аллотропия, форма (α, β, γ и δ) чистого железа, феррита, в которую оно переходит при охлаждении от температуры плавления до температуры окружающей среды и обратно при нагревании. Каждый из этих 1400 переходов сопровождается: в первом случае выделением теплоты и соответственным замедлением охлаждения, а во втором - поглощением теплоты и заметным уменьшением скорости подъема температуры. На фиг. приведена кривая охлаждения железа от температуры в 1600°С, при которой оно находится в жидком состоянии, до 0°С. При 1530°С кривая обнаруживает большую остановку в падении температуры, соответствующую отвердеванию железа и образованию предполагаемой формы δ-железа, свойства которой еще мало исследованы. При 1400°С малая остановка падения температуры указывает на преобразование δ-железа в γ-железо, а при 900°С большая остановка указывает на преобразование γ-железа в β-железо, переход которого в α-железо отмечен малой остановкой при 760°С.

Гамма-железоПри нагревании железа эти изменения происходят в обратном порядке с той небольшой разницей, что точка остановки при 760°С остается неизменной как при охлаждении, так и при нагревании, точка же остановки, соответствующая 900°С, на кривой нагревания находится выше. Точку остановки при 760°С принято называть критической точкой А2, при 900°С -  критической точкой А3, а при 1400°С - критической точкой А4. Для различения критических точек А2, А3, A4 на кривой нагревания от соответственных точек на кривой охлаждения их обозначают дополнительной буквой r при охлаждении (refroidissement) и с при нагревании (chauffage). Ar2, Аr3, Аг4 и Аc2, Ac3, Аc4. Тщательные наблюдения, произведенные при помощи точнейших методов над возможно чистым железом (99,94% Fe), показали, что точка Аr3 находится на уровне 898°C, а Аc3 - на уровне 909°C. Т. о. аллотропическая форма γ-железо существует в температурных пределах 900—1400°С. Аллотропический характер α- и γ-железа доказывается резким отклонением кривой термического расширения при критической точке А3. При изучении явлений электрического сопротивления железа при разных температурах установлено, кроме того, заметное изменение электросопротивления при А3 и четкое изменение прочности на разрыв: при температуре несколько выше А3 γ-железо оказалось значительно прочнее, чем α-железо. Изменение в строении железа при переходе через А3 доказывается тем, что α-железо, нагретое выше А2 и закаленное при различных температурах, не обнаруживает изменений в строении вплоть до перехода через А3, когда оно неизменно претерпевает перекристаллизацию с образованием кристаллов γ-железа. Наиболее веское доказательство явно выраженной аллотропии γ-железа дано в последнее время рентгеновским спектральным анализом, подтвердившим изменение строения железа в температурных пределах от 900 до 1400°С, состоящее в полном перемещении атомов и перекристаллизации.

Гамма-железо

Кристаллические решетки двух видов железа: слева — феррита, растворяющего малое количество углерода (его называют еще α-железом); справа — «перестроившееся» при температуре закалки железо, растворяющее большое количество углерода (его называют γ-железом); в центре — пластинка такого металла под микроскопом.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 5 - 1929 г.