三.金属间隙化合物
过渡金属元素与非金属元素（ H、 N、 C、 B、 Si等）形成的金属间隙化合物，晶体结构大多由几何因素决定。这些非金属元素的原子半径较小，当他们与金属元素半径比小于 0.59时，即形成间隙化合物。金属原子作某种堆积，非金属原子填充在间隙中，过渡金属氢化物、氮化物，半径比都小于 0.59，形成简单间隙化合物。过渡金属碳化物，则处于边缘情况，有些形成简单间隙化合物，有些形成复杂晶体结构。
Fe3C就是后者的典型例子。金属硼化物比较特殊，一般形成链状或网状排列复杂结构。
间隙化合物可分为以下几类：
NaCl型： ZrN、 SeN、 TiN、 VN、 CrN、 ZrC、 TiC、 TaC、 VC、 ZrH、 TiH
六方密堆： Fe2N、 Cr2N、 Mn2N、 Mo2C、 Ta2C、 Zr2H2、 Ta2H2、 Ti2H
立方结构： Pd2H、 W2N、 Mo2N
钢铁是一类以铁碳为基本元素的合金体系。纯铁有 α、 β、 γ和δ四种变体，其中 α、 β、 δ变体为立方体心结构， γ变体为立方面心结构。 Fe－ C体系中，当碳含量小于 0.02%叫纯铁，大于 2.0%叫生铁，介于中间的称为钢。
钢铁有以下四种主要物相：
| （ a）奥氏体： |
它是碳在 γ－ Fe中的间隙化合物， Fe原子与 C原子数目比为 27:1，即 6～ 7个立方面心晶胞中才含 1个 C原子。 |
| （ b）铁素体： |
C在 α－ Fe中的固溶体，铁素体含碳量约 0.02%，接近纯铁。 |
| （ c）渗碳体： |
它是 Fe与 C以 3:1组成形成的化合物 Fe3C，属正交晶系，每个晶胞中含 12个 Fe原子和 4个 C原子。 |
| （ d）马氏体： |
钢骤冷至 150°C以下，变为质地很硬的马氏体，它可看作 α－ Fe中含 C达 1.6%的过饱和固溶体，为四方晶系。 |
室温下铁素体和渗碳体是稳定的晶型，奥氏体在高温时稳定，碳钢淬火主要获得马氏体，马氏体是不稳定晶型。
在钢中渗入 Mn、 Ni、 Cr等不同成分，可制成不同用途的合金钢。
图8-17
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