Burdin alotropoak

. GZK/BCC gorputzean zentratutako egitura kubikoa da eta AZK/FCC aurpegietan zentratutako egitura kubikoa.]]
[thumb|upright=1.75|Burdina-karbono [fase-diagrama, zenbait FexCy konposaturentzat burdin alotropo batzuei dagozkien egoerak eta nahaste eutektikoa erakutsiz.]]
thumb|Burdin alotropoen egitura-ezberdintasunak. Alfa burdinak (**α-Fe**) gorputzean zentratutako egitura kubikoa du (GZK/BCC) eta gamma burdinak (**γ-Fe**) aurpegietan zentratutako egitura kubikoa (AZK/FCC).

Lurraren gainazaleko presio atmosferiko normaletan, tenperaturaren arabera, burdinaren hiru forma alotropiko edo **(burdin) alotropo** daude (batzuetan egitura-faseak ere deituak): alfa burdina (α-Fe, ferrita), gamma burdina (γ-Fe, austenita) eta delta burdina (δ-Fe). Presio oso handitan, laugarren (burdin) alotropo bat ere badago, epsilon burdina (ε-Fe, hexaferrum) izenez ezagutua. Gainera, ebidentzia esperimental polemiko batzuen arabera presio handitan badago bosgarren (burdin) alotropo bat ere, oso presio eta tenperatura altuetan egonkorra omen dena.

Burdinaren forma alotropikoak presio atmosferiko arruntetan garrantzitsuak dira, karbonoaren disolbagarritasunak haietan ezberdinak izanda, altzairu mota ezberdinak eratzen dutelako. Presio handietako burdinaren alotropoak, aldiz, planeta-nukleoen zati solidoen ereduen ikerketan garrantzizkoak izateagatik. Lurraren barne nukleoa, funtsean, ε egitura duen burdina-nikelezko aleazio kristalino batez osatuta  dagoela onartzen da.  Barne nukleo solidoa inguratzen duen nukleoren kanpoko geruza nikelarekin nahastatutako burdina likidoz eta beste elementu arinagoen arrastoz osatuta dagoela uste da.
 
## Presio estandarreko alotropoak
### Alfa burdina (**α-Fe**)
Tenperatura 912&nbsp;°C baino txikiagoa bada, burdinak gorputzean zentratutako kristal egitura kubikoa (GZK/BCC) du, eta **α-burdina** edo ferrita izenez ezagutzen da. Termodinamikoki egonkorra eta nahiko metal biguna da. **α-Fe**-k gutxi gorabehera 15 GPa-rainoko presioak jasan ditzake, **ε-Fe** izeneko presio altuko formara eraldatu aurretik.

Magnetikoki, **α-burdina** paramagnetikoa da tenperatura altuetan. Hala ere, 771&nbsp;°C-ko  bere Curie tenperaturaren azpitik (*T*C edo *A2*)  ferromagnetikoa bihurtzen da. Iraganean, **α-burdina**ren forma paramagnetikoa *beta burdina* (**β-Fe**) izenez ezagutzen zen. Nahiz eta egoera ferromagnetikora igarotzean jazotzen den distortsio tetragonal txikia benetako forma-trantsizioa izan, bere etengabeko izaeragatik garrantzi txikia du altzairuaren tratamendu termikoetan. Fase-diagramako (2. irudiko) A2 lerroa da beta burdinaren eta alfa burdinaren eremuen arteko muga.

A2 mugak garrantzi txikia du  tenperatura kritikoei dagozkien A1 (nahaste eutektoideari lotuta dagoena), A3 eta Acm mugen aldean. Acm mugan austenita zementita + **γ-Fe**-rekin orekan dago eta 5. irudiko eskuineko ertzetik haratago dago. β + γ alotropoen eremua 2. irudian A2 mugaren gainean α + γ izendatuta dagoen eremua da. Beta izendapenekin letra grekoen progresioa eta burdinaren eta altzairuen egoera alotropikoena urrenez urren alboratzen dira: **α-Fe** , **β-Fe**, austenita (**γ-Fe**), tenperatura altutako **δ-Fe** eta presio handitako hexaferruma (**ε-Fe**).

thumb|upright=1.4|Bolumen molarra versus presioa **α-Fe**-rentzako giro-tenperaturan.

Giro-tenperaturan karbono gutxiko altzairu eta burdinurtu gehienen egitura-fase nagusia **α-Fe** ferromagnetikoa da. Bere gogortasuna gutxi gorabehera 80 Brinell-ekoa da. Karbonoaren disolbagarritasun maximoa masaren % 0,02-ren ingurukoa da 727 ºC-tan eta % 0,001-ren ingurukoa 0 ºC-tan. Karbonoa burdinan disolbatzen denean bere atomoak "zulo" interstizialetan kokatzen dira eta, haien diametroa *zulo*ena ia bikoitza izanik, tokiko tentsio-eremu indartsua sortzen dute.

Karbono urriko altzairuak (karbonoaren masa  altzaiuaren %0,2-ra arte duten karbono-altzairuak) batez ere **α-Fe** eta karbonoaren edukiaz handitzen doazen zementitaren (Fe3C, burdin karburoa) kantitatez osatuta daude. Hozteen arabera giro-tenperaturan burdina eta karbonozko aleazioetan ferritaz eta zementitaz osatutako perlita eta/edo bainita izeneko lamina-mikroegiturak agertzen dira eta biek **α-Fe** dutenez osagai gisa, burdina eta karbonozko edozein aleaziok **α-Fe**-ren kopururen bat edukiko du giro-tenperaturan orekara iristen uzten bazaio. **α-Fe**-ren kopurua hozte-prozesuaren araberakoa da.

#### A2 tenperatura kritikoa eta indukzio bidezlo berokuntza
[thumb|upright=1.3|**5. Irudia:** Beta eremua eta A2 tenperatura kritikoa burdinan aberatsa den burdina-karbonoaren fase-diagramaren aldea.

### Gamma burdina (**γ-Fe**)
Burdina 912&nbsp;°C-tik gora berotzean, bere [kristal-egitura aurpegietan zentratutako sistema kubikoko (AZK/FCC) egitura izatera igarotzen da. Forma honi gamma burdina (**γ-Fe**) edo austenita deitzen zaio. **γ-burdina**k  **α-burdina**k baino dezente karbono gehiago disolba dezake (masaren % 2,04 adina 1.146&nbsp;°C-tan). Karbonoz saturatutako γ forma hau giro-tenperaturan altzairu herdoilgaitz austenitikoetan agertzen da.

### Delta burdina (**δ-Fe**)
Tenperatura 1.394&nbsp;°C baino handiagoa denean burdina berriro igarotzen da  GZK/BCC egitura izatera, **δ-Fe** izenez ezagutzen den alotropoa eratuz. **δ-burdina**k karbonoaren % 0,08-rainoko masa disolba dezake 1.475&nbsp;°C-tan. Egonkorra da 1.538&nbsp;°C-ko bere urtze-punturaino. **δ-Fe** ezin da existitu 5,2&nbsp;GPa-tik gora, presio handi hauetan austenita zuzenean igarotzen baita fase urtura.

## Presio handiko alotropoak
### Epsilon burdina / Hexaferrum (**ε-Fe**)
Gutxi gorabehera 10-13&nbsp;GPa-tik gorako presioetan eta 700&nbsp;K inguruko tenperaturan, **α-burdina** hexagonal sarri beteta (HSB/HCP) egiturara aldatzen da, **ε-burdina** edo hexaferrum izenez deitua; tenperatura altuagoko **γ-burdina** ere **ε-burdina** bihurtzen da, baina orokorrean tenperatura igo ahala presio askoz handiagoak behar ditu. Hexaferrum, ferrita eta austenitaren puntu hirukoitza 10,5&nbsp;GP eta 750&nbsp;K-tan dago.

### Tenperatura eta presio altu esperimentala
Beste forma egonkor bat badago, gutxienez 50&nbsp;GPa-ko presiotan eta 1.500&nbsp;K-ko tenperaturatan ager leiteke; ortorrombikoa edo hcp egitura bikoitza duela usten zuten batzuek. 2011ko abendutik aurrera, esperimentuak egiten ari dira presio altuko eta karbono superdentsoren alotropoekin.

## Erreferentziak
## Ikus, gainera
* Tenplaketa

## Kanpo estekak