Fe-O 狀態圖

Fe-O 狀態圖

正文

鐵及其各級氧化物平衡組成與溫度的關係圖，它表明了鐵及其各級氧化物穩定存在的條件，是冶金中常用的重要相圖之一。圖是一般公認較為完整的達肯(L. S.Darken)和格爾瑞(R. W. Gurry)所繪製的Fe-O 系相圖。

Fe-O 狀態圖

鐵的氧化物有Fe2O3、Fe3O4、FeO三種。前兩種的理論含氧量分別為30.06％和27.64％。純氧化亞鐵FeO的理論含氧量為 22.28％，但實際存在的卻是含氧量變動在 23.16～25.60％ 的非化學計量的(non-stoichiome-tric)氧化亞鐵相，這種固溶體稱為浮氏體（Wüstite）。它的鐵與氧的原子比小於1,變化在0.95～0.87之間。浮氏體是NaCl型的立方點陣結構，鐵正離子和氧負離子相間排列在點陣的節點上；但正離子節點未充滿，即有鐵的空位存在。為了維持電中性，必然有一部分正離子節點被三價鐵離子占據。圖中 JLQ線代表浮氏體含氧下限、HQ線代表其含氧上限。溫度在570℃（Q點）以下，浮氏體不能穩定存在，而按下式分解：
4FeO─→Fe+Fe3O4
在570℃時，Fe、Fe3O4與浮氏體三相共存。
鐵氧化物還原過程在570℃以下的轉變順序是：
Fe2O3Fe3O4
Fe(含氧飽和)～Fe在570℃以上的轉變順序是：
Fe2O3Fe3O4含氧上限的浮氏體～含氧下限的浮氏體Fe（含氧飽和）～Fe這種順序，稱為逐級轉化（平衡）原則。
圖中左上角的BB┡線是氧在鐵液中的溶解度與絕對溫度的關係曲線，可用下式表示：

Fe-O 狀態圖

氧在固態鐵中的溶解度極小，從881～1527℃，約為2～82ppm，在圖中未繪出。

Fe-O 狀態圖

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