FER L'élément métallique
Composés minéraux
Le diagramme de la figure situe le domaine d'existence des différents oxydes : FeO, protoxyde de fer ; Fe3O4, magnétite Fe2O3, sesquioxyde.
Température-composition du système fer-oxygène
Encyclopædia Universalis France
Température-composition du système fer-oxygène
Diagramme température-composition pour le système fer-oxygène.
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Magnétite
R. Appiani/ De Agostini/ Getty Images
Magnétite
La magnétite, un oxyde de fer, cristallise dans les roches magmatiques basiques et ultrabasiques.…
R. Appiani/ De Agostini/ Getty Images
Le protoxyde FeO est métastable à la température ordinaire. Il se forme au cours des traitements du minerai de fer et du travail à chaud du métal. Sa composition peut s'écarter notablement de la composition stœchiométrique, ce qui le rapproche d'un oxyde semi-métallique.
Le sesquioxyde existe sous deux formes allotropiques : la forme α rhomboédrique est la forme naturelle ; la forme quadratique préparée par oxydation de la magnétite a une structure ordonnée dérivant du spinelle. La magnétite est un oxyde mixte de type spinelle répondant à la formule [Fe 2 3+ Fe2+]O 4 2— . Elle est ferromagnétique et c'est un semi-conducteur dont la résistivité varie fortement avec la température. Ces ions Fe3+ et Fe2+ peuvent être remplacés par des ions M3+ et M2+, d'où une multiplicité de solutions solides.
Diagramme fer-soufre
Encyclopædia Universalis France
Diagramme fer-soufre
Diagramme Fe-S.
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Le diagramme de la figure 9 indique les domaines d'existence des deux seuls composés fer-soufre. Le sulfure ferreux FeS tolère de larges écarts à la composition stœchiométrique, tant par excès de fer que par excès de soufre vis-à-vis du rapport 1/1. Des solutions solides dans lesquelles le fer ou le soufre sont remplacés par des équivalents (Mn, Ni... ; Sc, As...) sont très nombreuses. Le bisulfure FeS2 se présente sous deux formes cristallines : l'une instable, la marcassite, l'autre stable, la pyrite.
L' azote peut former des solutions solides d'insertion dans le fer α (nitroferrite, nitromartensite), dans le fer γ (nitro-austénite), dans le fer δ et 3 composés semi-métalliques : les nitrures Fe4N (γ′), Fe3N (ε′), Fe2N (ζ).
Le phosphore peut former des solutions solides avec le fer α et le fer γ et 4 composés définis : Fe3P, Fe2P, FeP, FeP2.
Teneur en carbone des constituants des aciers
Encyclopædia Universalis France
Teneur en carbone des constituants des aciers
Le diagramme simplifié représente en fonction de la température et de la teneur en carbone les…
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Le diagramme fer-carbone (fig. 10) est à la base de la connaissance des aciers et des fontes [cf. acier (technologie)]. Le carbone peut former : des solutions solides d'insertion dans le fer α (ferrite, martensite), dans le fer γ (austénite), dans le fer δ, et 4 composés semi-métalliques : Fe3C, la cémentite ; Fe5C2 ; le carbure de Hägg Fe7C3 ; et le carbure hexagonal non stœchiométrique voisin de Fe2C.
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Écrit par
- Simone TALBOT-BESNARD : maître de recherche au C.N.R.S.
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Simone TALBOT-BESNARD, « FER - L'élément métallique », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :
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- SOLUTIONS SOLIDES
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- PIOBERT-LUDERS BANDES DE
- PASSIVATION
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- THERMIQUES TRAITEMENTS, métallurgie
- ALLONGEMENT, science des matériaux
- RUPTURE, technologie
- TRANSITION MÉTAUX DE
- ALLOTROPIE
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- MICROSCOPIE ÉLECTRONIQUE À TRANSMISSION
- RECRISTALLISATION
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