纯铁是银白色、有金属光泽的晶体，熔点为1 535 ℃。纯铁在室温下是体心立方结构，称为α－Fe。将纯铁加热，当温度达到910 ℃时，由α－Fe转变为γ－Fe，γ－Fe是面心立方结构。继续升温至1 390 ℃时，γ－Fe转变为σ－Fe，它的结构与α－Fe一样，是体心立方结构。请思考并完成下列问题：

（1）γ－Fe的晶体结构是图3－22中的“a”还是“b”？_____________________?

（2）α－Fe或σ－Fe的空间利用率是多少？_____________________

（3）从晶体结构的空间利用率分析，在给纯铁加热的过程中，在910 ℃和1 390 ℃时固体的体积会发生怎样的变化?但实际上铁在加热过程中体积始终保持增大的趋势，其原因是什么？_______________________________________________________________

（4）在纯铁中掺入半径较小的非金属原子，如硼、碳、氮、氢等可形成特殊结构。具有这种结构的物质同时存在金属键和共价键，原子间结合得特别牢固，请推测它们具有的优异性能。_______________________________________________________________

图3－22