Nella maggior parte degli elementi metallici la struttura o reticolo cristallino, ossia la configurazione spaziale secondo cui gli atomi si dispongono, e' di tre tipi e cioe'reticolo cubico a corpo centrato, cubico a facce centrate ed esagonale compatto.
L'elemento ferro, che ha un numero atomico Z=26 e peso atomico 55,85, e' polimorfo* e cristallizza a temperatura ambiente secondo la struttura cubica a corpo centrato, detta anche fase alfa o ferrite **, che e' ferromagnetica.
Il tipo di reticolo cubico a corpo centrato influenza vari importanti aspetti della ferrite, come ad esempio la deformazione plastica, la quale avviene secondo piani e direzioni di scorrimento preferenziali .Altre caratteristiche della ferrite quali il comportamento elastico, la durezza, la capacita' di smorzamento e l'attrito interno, le proprieta' magnetiche, ed altre ancora, discendono in modo diretto o indiretto dal tipo di reticolo cubico a corpo centrato.
La prima trasformazione del ferro, che peraltro avviene senza modificazione della struttura, si verifica a 769 Gradi Centigradi, temperatura alla quale il ferro alfa perde le proprieta'ferromagnetiche e diviene paramagnetico, assumendo il nome di ferro beta.La temperatura alla quale si verifica questa trasformazione viene spesso indicata come punto di trasformazione A2 o temperatura di Curie.
La struttura cubica a corpo centrato e' stabile fino a 911 Gradi Centigradi (punto A3)mentre al di sopra di tale temepratura, e fino a 1392 Gradi Centigradi (punto A4) la struttura stabile e' quella cubica a facce centrate detta anche fase gamma ed a volte anche austenite***
Il ferro gamma e' caratterizzato da una grande attitudine alla deformazione plastica.Il ferro presenta un fenomeno marcato di isteresi nel corso delle trasformazioni strutturali, sopratutto al punto A3, ove la temperatura puo' variare di 5-10 Gradi Centigradi in piu' o in meno del valore teorico, a seconda che la trasformazione si compia rispettivamente a velocita'moderata di riscaldamento o raffreddamento.
Al di sopra di 1392 Gradi Centigradi la struttura stabile e' quella cubica a corpo centrato, o ferro delta, che persiste fino a 1536 Gradi Centigradi, temperatura di fusione.
* Ricordo che quando un elemento cristallizza in tipi di reticoli differenti a seconda dell'intervallo di temperatura, l'elemento e' detto polimorfo; le diverse forme in cui puo'cristallizzare un elemento polimorfo sono dette allotropiche.
**Il termine ferrite e' usato anche per definire le soluzioni solide che molti elementi formano con il ferro alfa.
***Il termine austenite e' usato con maggiore frequenza per definire le soluzioni solide del ferro gamma con carbonio e altri elementi.