什么是Fe-O 状态图?

[拼音]：Fe-O zhuangtaitu

[外文]：phase diagram of Fe-O system

铁及其各级氧化物平衡组成与温度的关系图，它表明了铁及其各级氧化物稳定存在的条件，是冶金中常用的重要相图之一。图是一般公认较为完整的达肯(L. S.Darken)和格尔瑞(R. W. Gurry)所绘制的Fe-O 系相图。

铁的氧化物有Fe₂O₃、Fe₃O₄、FeO三种。前两种的理论含氧量分别为30.06％和27.64％。纯氧化亚铁FeO的理论含氧量为 22.28％，但实际存在的却是含氧量变动在 23.16～25.60％ 的非化学计量的(non-stoichiome-tric)氧化亚铁相，这种固溶体称为浮氏体（Wüstite）。它的铁与氧的原子比小于1，变化在0.95～0.87之间。浮氏体是NaCl型的立方点阵结构，铁正离子和氧负离子相间排列在点阵的节点上；但正离子节点未充满，即有铁的空位存在。为了维持电中性，必然有一部分正离子节点被三价铁离子占据。图中 JLQ线代表浮氏体含氧下限、HQ线代表其含氧上限。温度在570℃（Q点）以下，浮氏体不能稳定存在，而按下式分解：4FeO─→Fe+Fe₃O₄

在570℃时，Fe、Fe₃O₄与浮氏体三相共存。

铁氧化物还原过程在570℃以下的转变顺序是：

Fe₂O₃


Fe₃O₄


Fe(含氧饱和)～Fe在570℃以上的转变顺序是：

Fe₂O₃


Fe₃O₄


含氧上限的浮氏体～含氧下限的浮氏体


Fe（含氧饱和）～Fe这种顺序，称为逐级转化（平衡）原则。

图中左上角的BB┡线是氧在铁液中的溶解度与绝对温度的关系曲线，可用下式表示：

氧在固态铁中的溶解度极小，从881～1527℃，约为2～82ppm，在图中未绘出。