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奥氏体形成的步骤

发布日期: 2023-01-18
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逆共析转变是高温下进行的扩散性相变,转变的全过程可以分为四个阶段,即:奥氏体形核,奥氏体晶核长大,剩余渗碳体溶解,奥氏体成分相对均匀化。各种钢的奥氏体形核形成过程有一些区别,亚共析钢、过共析钢、合金钢的奥氏体化过程中除了奥氏体形成的基本过程外,还有先共析相的溶解、合金碳化物的溶解等过程。

奥氏体形成的热力学条件:必须存在过冷度或过热度∆T

1. 奥氏体形核

奥氏体的形核位置通常在铁素体和渗碳体两相界面上,此外,珠光体领域的边界,铁素体嵌镶块边界都可以成为奥氏体的形核地点。奥氏体的形成是不均匀形核,复合固态相变的一般规律。

一般认为奥氏体在铁素体和渗碳体交界面上形核。这是由于铁素体碳含量极低(0.02%以下),而渗碳体的碳含量又很高(6.67%),奥氏体的碳含量介于两者之间。在相界面上碳原子有吸附,含量较高,界面扩散速度又较快,容易形成较大的浓度涨落,使相界面某一区域达到形成奥氏体晶核所需的碳含量;此外在界面上能量也较高,容易造成能量涨落,以便满足形核功的要求;在两相界面处原子排列不规则,容易满足结构涨落的要求。所有涨落在相界面处的优势,造成奥氏体晶核最容易在此处形成。

奥氏体的形核是扩散型相变,可在铁素体与渗碳体上形核,也可在珠光体领域的交界面上形核,还可以在原奥氏体晶核上形核。这些界面易于满足形核的能量、结构和浓度3个涨落条件。

2. 奥氏体晶核的长大

加热到奥氏体相区,在高温下,碳原子扩散速度很快,铁原子和替换原子均能够充分扩散,既能够进行界面扩散,也能够进行体扩散,因此奥氏体的形成是扩散型相变。

3. 剩余碳化物溶解

铁素体消失后,在t1温度下继续保持或继续加热时,随着碳在奥氏体中继续扩散,剩余渗碳体不断向奥氏体中溶解。

4. 奥氏体成分均匀化

当渗碳体刚刚全部融入奥氏体后,奥氏体内碳浓度仍是不均匀的,只有经历长时间的保温或继续加热,让碳原子急性充分的扩散才能获得成分均匀的奥氏体。

                                               


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