α－Fe：温度在912℃以下的纯铁,晶格类型是体心立方； 　　γ-Fe,δ-Fe,α－Fe都是纯铁,只是晶格类型不同,这种现象称为同素异构. 　　γ-Fe是面心立方晶格,而α-Fe是体心立方晶格,由于面心比体心排列紧密,所以由前者转化为后者时,体积要膨胀.纯铁在室温下是体心立方结构,称为α-Fe.将纯铁加热,当温度到达912℃时,由α-Fe转变为γ-Fe,γ-Fe是面心立方结构.继续升高温度,到达1390℃时,γ-Fe转变为δ-Fe,它的结构与α-Fe一样,是体心立方结构.纯铁随着温度增加,由一种结构转变为另一种结构,这种现象称为同素异构转变. 　　不存在β-Fe自从Osmond在1885年首次提出β-Fe以为,直到1922年Westgren和Phragmén用高温X射线衍射证明β-Fe与α-Fe有相同的体心立方结构为止,在很长时间内,冶金学家一直为钢为什么在淬火后变硬而争论不休.同素异构派(Allotropist)认为是α-Fe→β-Fe相变的结果,而碳派(Carbonist)认为是C的作用,各执一词.尽管β-Fe的存在被否定了,同素异构相变(γ-Fe→α′-Fe)还是存在的,它与四方畸变的α′-Fe中固溶C都是钢在淬火后变硬的必要条件.