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【摘 要】金属铁原子的电子俱有波粒二重性，每个铁原子的电子在液态呈粒子性，固态呈波动性。每个铁原子电子的波粒二重性参数有所不同，有小的差别，相同的就集合为一体，成为单晶粒。波粒二重性参数的不同，就造成液态结晶温度不同与固态晶向不同。
【关键词】金属;铁原子;C曲线
引言
铁原子的空间排列形式是根据温度而变化，高温为体心立方晶格，中温为面心立方晶格，室温时为体心立方晶格，铁晶胞体积在中温为最大，高温次之，室温最小。高温体心立方晶格结构适应于高温热气流流动;中温面心立方晶格结构固定热气流流动，保温性能好;室温时体心立方晶格结构适应低温热气流流动。
1.解析铁原子
规则排列的铁原子是不允许其它原子渗入到规则排列的间隙当中，其它原子只能渗入到铁原子排列的缺陷处;点、线、面缺陷的大小与分布，决定金属铁的品质。点、线、面缺陷数量的有限性决定铁的有限含碳。晶界的空间大小是有限的，碳原子少时就剥夺铁晶粒的铁原子在晶界化合为渗碳体，多了时碳原子就在晶界集聚为石墨。碳原子保持铁晶体结构不转变，即增加铁结构稳定性。碳原子是充实到晶格缺陷空间而保持晶体结构稳定。温度变化使晶粒体积变化与晶格缺陷空间容积变化，导致析出与吸收碳原子，致使结构转变温度的变化。析出的碳原子再充实到其它晶粒缺陷大的空间，晶粒的成长是体积变化与晶格缺陷不断析出与吸收碳原子的过程，直至结构转变。
2.疑问与解答
（1）同种物资的铁原子之间，其核外电子不会出现失去与获得电子的现象，不会有共价键，即金属键。
（2）晶粒是铁原子的核外电子波粒二重性参数相同，铁原子就有了相同的性能，就聚在一起成了单晶粒。
（3）铁晶体不存在晶核，教科书中的盐水结晶比喻不恰当，盐水属于无机物资，不能与金属原子的聚合相提并论。
（4）奥氏体、铁素体的定义沒有证据予以佐证，现代的科技手段也获得不到根本就不存在的证据，不正确的定义制定了不正确的理论。四年前本人就在网络上悬赏，谁找出证据，个人奖励十五万人民币，至今有效，但无人领赏。
（5）铁原子空间的排列有点、线、面缺陷，铁原子排列缺陷的作用是什么？理论的应用是什么？
（6）铁碳图、C曲线图是试验总结图，是证据，不是理论。目前对两图的认识是属于看图说话式的识图。
（7）铁碳图是平衡状态下获得的，S点是固态面心立方结构平衡状态下的饱和含碳点。非平衡状态下，即有过冷度或过热度时，不受饱和参数的含碳限制。
（8）碳原子的作用是稳定晶体结构，非平衡状态下获得的体心立方结构，晶粒内部极少量存在的碳原子在晶格缺陷处使晶格变形，会增加一定的很小的硬度，但撑起硬度的主要是细小晶胞的体心立方结构的排列。
（9）高碳钢与低碳钢同在退火的状态下来比较硬度，硬度相差不大，虽说高碳钢的硬度稍高一些，但那是一次、二次渗碳体多一点的缘故。例如，退火状态下的高碳钢，可以与低碳钢一样进行切削加工。
（10）渗碳体遇热就软，遇冷就硬，室温下是硬而脆，在较低的高温下就软化变形，高温就雾化分解。渗碳体的硬度低于马氏体的硬度。例如，过共析钢的淬火硬度低于共析钢的淬火硬度，就是因为过共析钢出现一次渗碳体，而导致硬度低。
（11）淬火时的马氏体是面心立方晶格向体心立方晶格结构转变过程中的过渡结构，能够得到马氏体的前提条件是，①晶粒内部有足够多的碳原子，②外部是有足够大的过冷度。碳原子与过冷度都使晶体的晶格结构转变温度降低，转变速度变慢，转变过程变长，从而获得晶体晶格转变过程中的马氏体。
（12）C曲线的获得与统计学中的高斯曲线获得的条件是一样的，C曲线顺时针旋转90℃，就是统计学中的高斯曲线。用统计学理论分析C曲线，C形曲线的来由就清楚了，图中一切晶格结构的来由就清楚了。
（13）马氏体的晶胞比体心、面心立方结构的晶胞要大，大晶胞所产生的晶格缺陷体积就大，含碳原子应该为最多，由于缺陷空间大，所以淬火时就不会有碳原子析出，并不是过饱和含碳，而是远远未达到饱和含碳。
（14）面心立方晶胞的体积基本上是体心立方晶胞体积的两倍大小，计算致密度大小必须是在无几何规则排列的前提条件下去计算比较，否则，得出的结论一定是错误的。
（15）研究材料的原则是“结构决定性能”，不是组织决定性能，应该用结构来认识金属材料，例如说珠光体是机械混合物，是怎样的机械混合，“机械混合”是含糊之词，若从结构上分析，就会很清楚的。
（16）“相”的定义中的一个条件是均匀性，奥氏体、铁素体都不符合相的均匀性条件，不能称相组织。
（17）液态金属铁存在有两种结构，一是纯铁固化前的体心立方结构;二是高碳含量铁固化前的面心立方结构。
3.热处理的C曲线问题
在c曲线图中，教科书介绍图中的组织有奥氏体、铁素体、渗碳体、一次渗碳体、过冷奥氏体、粗珠光体、珠光体、屈氏体、索氏体、上贝氏体、下贝氏体、马氏体、残余奥氏体。这么多的组织，其结构只有马氏体的体心正方结构，渗碳体结构，体心立方与面心立方结构，这四种结构。认识材料要从结构上认识，例如：军队的一个连，其结构就是班与排的结构，若要这个连队去排队形，可能有几百种队形组织，这就是结构的简单与组织的复杂。在c曲线图中的粗珠光体、珠光体、屈氏体、索氏体、上贝氏体、下贝氏体、其晶格结构都是体心立方，它们只是晶粒大小的区别，晶界处都是渗碳体。
在一百五十多年前，全世界范围内曾对“碳造成铁变硬”的硬化论观点，进行了几十年的争论，进行了充分的论证，结论为“碳不能使铁变硬”，这是全世界一致的认识。碳钢在加热冷却时，其晶粒内部缺陷处会析出碳原子，晶粒内部的碳原子会很少，铁碳图600℃的Q点，含碳只有十万分之五，室温时的含糖量应该更低，P点的727℃也只是万分之二的含碳量;虽然小一些的过冷会有个别碳原子留存在晶粒内部，这也是极个别现象，决不是淬火时的马氏体过饱和含碳现象，即体心立方结构下的过冷含碳很小。
体心与面心的晶格结构内部若有过多的其它元素存在，那就不是铁了，就是化合物了，就无法冶炼出铁金属物资了，结构是不允许其它元素存在。任何合金元素都增加不了铁的最高硬度，合金元素只是在晶界处改善铁的性能，如提高耐热性，抗疲劳，增加韧性，增加硬度也是铁最高硬度值以下的硬度。
例如：室温下的45#钢，此时是体心立方结构，原子大多都在晶界处化合为渗碳体而存在，渗碳体增加了一些硬度，但增加的很少很少，硬度主要是由细小的体心晶胞排列结构决定。
贝氏体的弥散强化论，实际上就是碳硬化论的翻版，强调了碳的硬化作用。贝氏体实际都是细小的体心立方结构晶粒与细小的渗碳体晶粒，是铁晶体小晶粒造成晶界处的渗碳体也细小，渗碳体细小是表面现象，实质是晶粒细小，是铁晶粒细小导致处于晶界处的渗碳体晶粒也细小，是细小的铁晶粒造成贝氏体强度高。
再一个就是晶格畸变论，晶格畸变论只适应对铁的机械变形，如轧制、冷变形等、属于冷作硬化范围，是属于晶格扭曲变形、晶格间隙变化、晶界处渗碳体晶粒粉碎变形、晶界空间被压实、千锤百炼的问题。
4.总结
我是一名普通的工程师、普通的科技作家，精通机械，精通金属材料与热处理，几十年与机械打交道，深知目前金属材料基础理论的错误，我曾五年教学，不忍误人子弟，由此原著新的金属材料基础理论，系统理论约九万字。我希望全世界，全中国的专家、教授、院士、学者、学子与我交流，欢迎提出任何见解，欢迎提出任何意见，我会一一解答回复，希望看完我的原著理论后提出。
【关键词】金属;铁原子;C曲线
引言
铁原子的空间排列形式是根据温度而变化，高温为体心立方晶格，中温为面心立方晶格，室温时为体心立方晶格，铁晶胞体积在中温为最大，高温次之，室温最小。高温体心立方晶格结构适应于高温热气流流动;中温面心立方晶格结构固定热气流流动，保温性能好;室温时体心立方晶格结构适应低温热气流流动。
1.解析铁原子
规则排列的铁原子是不允许其它原子渗入到规则排列的间隙当中，其它原子只能渗入到铁原子排列的缺陷处;点、线、面缺陷的大小与分布，决定金属铁的品质。点、线、面缺陷数量的有限性决定铁的有限含碳。晶界的空间大小是有限的，碳原子少时就剥夺铁晶粒的铁原子在晶界化合为渗碳体，多了时碳原子就在晶界集聚为石墨。碳原子保持铁晶体结构不转变，即增加铁结构稳定性。碳原子是充实到晶格缺陷空间而保持晶体结构稳定。温度变化使晶粒体积变化与晶格缺陷空间容积变化，导致析出与吸收碳原子，致使结构转变温度的变化。析出的碳原子再充实到其它晶粒缺陷大的空间，晶粒的成长是体积变化与晶格缺陷不断析出与吸收碳原子的过程，直至结构转变。
2.疑问与解答
（1）同种物资的铁原子之间，其核外电子不会出现失去与获得电子的现象，不会有共价键，即金属键。
（2）晶粒是铁原子的核外电子波粒二重性参数相同，铁原子就有了相同的性能，就聚在一起成了单晶粒。
（3）铁晶体不存在晶核，教科书中的盐水结晶比喻不恰当，盐水属于无机物资，不能与金属原子的聚合相提并论。
（4）奥氏体、铁素体的定义沒有证据予以佐证，现代的科技手段也获得不到根本就不存在的证据，不正确的定义制定了不正确的理论。四年前本人就在网络上悬赏，谁找出证据，个人奖励十五万人民币，至今有效，但无人领赏。
（5）铁原子空间的排列有点、线、面缺陷，铁原子排列缺陷的作用是什么？理论的应用是什么？
（6）铁碳图、C曲线图是试验总结图，是证据，不是理论。目前对两图的认识是属于看图说话式的识图。
（7）铁碳图是平衡状态下获得的，S点是固态面心立方结构平衡状态下的饱和含碳点。非平衡状态下，即有过冷度或过热度时，不受饱和参数的含碳限制。
（8）碳原子的作用是稳定晶体结构，非平衡状态下获得的体心立方结构，晶粒内部极少量存在的碳原子在晶格缺陷处使晶格变形，会增加一定的很小的硬度，但撑起硬度的主要是细小晶胞的体心立方结构的排列。
（9）高碳钢与低碳钢同在退火的状态下来比较硬度，硬度相差不大，虽说高碳钢的硬度稍高一些，但那是一次、二次渗碳体多一点的缘故。例如，退火状态下的高碳钢，可以与低碳钢一样进行切削加工。
（10）渗碳体遇热就软，遇冷就硬，室温下是硬而脆，在较低的高温下就软化变形，高温就雾化分解。渗碳体的硬度低于马氏体的硬度。例如，过共析钢的淬火硬度低于共析钢的淬火硬度，就是因为过共析钢出现一次渗碳体，而导致硬度低。
（11）淬火时的马氏体是面心立方晶格向体心立方晶格结构转变过程中的过渡结构，能够得到马氏体的前提条件是，①晶粒内部有足够多的碳原子，②外部是有足够大的过冷度。碳原子与过冷度都使晶体的晶格结构转变温度降低，转变速度变慢，转变过程变长，从而获得晶体晶格转变过程中的马氏体。
（12）C曲线的获得与统计学中的高斯曲线获得的条件是一样的，C曲线顺时针旋转90℃，就是统计学中的高斯曲线。用统计学理论分析C曲线，C形曲线的来由就清楚了，图中一切晶格结构的来由就清楚了。
（13）马氏体的晶胞比体心、面心立方结构的晶胞要大，大晶胞所产生的晶格缺陷体积就大，含碳原子应该为最多，由于缺陷空间大，所以淬火时就不会有碳原子析出，并不是过饱和含碳，而是远远未达到饱和含碳。
（14）面心立方晶胞的体积基本上是体心立方晶胞体积的两倍大小，计算致密度大小必须是在无几何规则排列的前提条件下去计算比较，否则，得出的结论一定是错误的。
（15）研究材料的原则是“结构决定性能”，不是组织决定性能，应该用结构来认识金属材料，例如说珠光体是机械混合物，是怎样的机械混合，“机械混合”是含糊之词，若从结构上分析，就会很清楚的。
（16）“相”的定义中的一个条件是均匀性，奥氏体、铁素体都不符合相的均匀性条件，不能称相组织。
（17）液态金属铁存在有两种结构，一是纯铁固化前的体心立方结构;二是高碳含量铁固化前的面心立方结构。
3.热处理的C曲线问题
在c曲线图中，教科书介绍图中的组织有奥氏体、铁素体、渗碳体、一次渗碳体、过冷奥氏体、粗珠光体、珠光体、屈氏体、索氏体、上贝氏体、下贝氏体、马氏体、残余奥氏体。这么多的组织，其结构只有马氏体的体心正方结构，渗碳体结构，体心立方与面心立方结构，这四种结构。认识材料要从结构上认识，例如：军队的一个连，其结构就是班与排的结构，若要这个连队去排队形，可能有几百种队形组织，这就是结构的简单与组织的复杂。在c曲线图中的粗珠光体、珠光体、屈氏体、索氏体、上贝氏体、下贝氏体、其晶格结构都是体心立方，它们只是晶粒大小的区别，晶界处都是渗碳体。
在一百五十多年前，全世界范围内曾对“碳造成铁变硬”的硬化论观点，进行了几十年的争论，进行了充分的论证，结论为“碳不能使铁变硬”，这是全世界一致的认识。碳钢在加热冷却时，其晶粒内部缺陷处会析出碳原子，晶粒内部的碳原子会很少，铁碳图600℃的Q点，含碳只有十万分之五，室温时的含糖量应该更低，P点的727℃也只是万分之二的含碳量;虽然小一些的过冷会有个别碳原子留存在晶粒内部，这也是极个别现象，决不是淬火时的马氏体过饱和含碳现象，即体心立方结构下的过冷含碳很小。
体心与面心的晶格结构内部若有过多的其它元素存在，那就不是铁了，就是化合物了，就无法冶炼出铁金属物资了，结构是不允许其它元素存在。任何合金元素都增加不了铁的最高硬度，合金元素只是在晶界处改善铁的性能，如提高耐热性，抗疲劳，增加韧性，增加硬度也是铁最高硬度值以下的硬度。
例如：室温下的45#钢，此时是体心立方结构，原子大多都在晶界处化合为渗碳体而存在，渗碳体增加了一些硬度，但增加的很少很少，硬度主要是由细小的体心晶胞排列结构决定。
贝氏体的弥散强化论，实际上就是碳硬化论的翻版，强调了碳的硬化作用。贝氏体实际都是细小的体心立方结构晶粒与细小的渗碳体晶粒，是铁晶体小晶粒造成晶界处的渗碳体也细小，渗碳体细小是表面现象，实质是晶粒细小，是铁晶粒细小导致处于晶界处的渗碳体晶粒也细小，是细小的铁晶粒造成贝氏体强度高。
再一个就是晶格畸变论，晶格畸变论只适应对铁的机械变形，如轧制、冷变形等、属于冷作硬化范围，是属于晶格扭曲变形、晶格间隙变化、晶界处渗碳体晶粒粉碎变形、晶界空间被压实、千锤百炼的问题。
4.总结
我是一名普通的工程师、普通的科技作家，精通机械，精通金属材料与热处理，几十年与机械打交道，深知目前金属材料基础理论的错误，我曾五年教学，不忍误人子弟，由此原著新的金属材料基础理论，系统理论约九万字。我希望全世界，全中国的专家、教授、院士、学者、学子与我交流，欢迎提出任何见解，欢迎提出任何意见，我会一一解答回复，希望看完我的原著理论后提出。