关键词:磁性;相图;钢铁;铁碳合金
摘 要:钢铁制品在日常生活中随处可见;钢铁材料具有磁性也是广为人知的生活常识。实用的钢铁材料种类繁多,磁性的强弱也有显著差别。本文旨在解析这个生活常识背后所涉及的物理知识。总体来看,钢铁材料主要是含有少量碳元素的铁碳合金,此外还可能包含少量其他合金元素。合金元素的含量及种类对钢铁材料磁性的影响很大。本文主要结合铁碳二元合金相图介绍了不同含碳量钢铁材料的组分,并据此对材料磁性的变化进行了定性分析。概括来说,铁磁性主要来自于材料中可能包含的三种组分:铁素体、渗碳体和马氏体,而奥氏体则仅具有顺磁性。其中马氏体是一种处于亚稳状态的非平衡相,无法标记在平衡相图中。本文也可以作为学习和应用相图的一个教学案例。
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