奥氏体化发表评论(1)编辑词条

　　奥氏体化(austenization)  

　　将钢加热至临界点以上使形成奥氏体的金属热处理过程。

　　碳素钢和低合金钢在近平衡状态下室温的组织分为三类：亚共析钢——先共析铁素体加珠光体；共析钢6——珠光体；过共析钢——先共析渗碳体加珠光体。在加热时，在临界点A。三类钢中都发生珠光体向奥氏体的转变(P→A)。随温度继续升高，先共析铁素体和先共析渗碳体不断向奥氏体转变(F→A，Cm→A)，到临界点Ac3(亚共析)或Accm(过共析)时全部转变为奥氏体。在完成上述相转变过程之后，还要发生奥氏体晶粒的长大。

　　珠光体向奥氏体的转变是钢奥氏体化时最重要的一个相转变内容，它又由3个分步骤组成：(1)奥氏体形成。奥氏体核在铁素体与渗碳体的相界面上形核，在生长过程中，界面向铁素体方向的推移速度大于向渗碳体方向，因而铁素体将首先消失。一般称自奥氏体核出现至铁素体消失这段过程为奥氏体形成。(2)碳化物溶解。奥氏体形成后，剩余的渗碳体溶入奥氏体。(3)成分均匀化。碳化物溶解完了后，在原碳化物的领地内，碳和碳化物形成元素的浓度高。在高温下保温可使成分逐渐均匀化。

　　为研究温度对P→A转变速度的作用，常采用奥氏体等温形成法，即将共析钢试样快速加热到相变点A，以上不同的设定温度(加热过程中无相变)，保温，观察奥氏体的形成，记录上述3个步骤的起始和完成时间，作成奥氏体等温形成图，用以表示过热度对奥氏体形成速度的影响。

　　附图是共析碳素钢的奥氏体等温形成图。P区是过热的珠光体，尚未开始形成奥氏体核。P+A区中进行上述第(1)分步骤，奥氏体与珠光体并存。A+Fe3C区内进行上述第(2)分步骤，渗碳体溶入奥氏体。右上方奥氏体区分为非均匀(左、下)和均匀(右、上)两部分，显然，它们之间的分界是不明确的；温度越高，时间越长，成分越均匀。等温温度，即相变的过热度，对奥氏体形成速度影响极大。在A1附近，P→A的完成时间为104s数量级，而在740～760℃仅需10s左右。温度对碳化物溶解、尤其是均匀化速度的影响更显著，在低温区，均匀化实际上不可能达到。

奥氏体化

　　奥氏体等温形成图还可用于分析连续加热时的转变，此时相变是在升温过程中进行的。将升温曲线画在奥氏体等温形成图上，与等温图上的各条曲线形成若干交点。加热速度越快，各交点的温度越高，时间越短。从扩散控制的物理化学过程的基本特性判断，可以按这些交点估计连续加热时任一温度、时间奥氏体化所处的阶段。作为这一原理的应用，采用快速加热可增大奥氏体形成(初期)的过热度，细化奥氏体的起始晶粒(见奥氏体晶粒)钢的原始组织对奥氏体化过程有一定影响，珠光体的分散度越大，则奥氏体形核率越高，转变速度越快。同理，贝氏体、马氏体等非平衡态原始组织加热时奥氏体形成速度更快。原始组织对奥氏体晶粒尺寸的影响更大，非平衡原始态还可导致奥氏体组织遗传现象。