Le fer est un métal dont la masse volumique est de $7,86\times 10^3\,\text{kg}\cdot\text{m}^{-3}$ dans les conditions normales de température et de pression. Il existe sous différentes formes cristallines, appelées « formes allotropiques ».
Le diagramme de phases simplifié ci-après présente la forme qu’adopte le fer dans des conditions données de températures et de pression :
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Le fer epsilon adopte une maille hexagonale, dont nous ne parlerons pas dans cet exercice. Le but de l’exercice est de déterminer le type de maille adopté par le fer sous forme alpha et gamma.
On donne ci-dessous les structures des mailles cubiques centrées (CC) et cubiques à faces centrées (CFC) :
Dans les conditions normales de température et de pression (25 °C et 1 bar), sous quelle forme allotropique (alpha, gamma ou epsilon) le fer cristallise-t-il ?