什么是奥氏体起始晶粒度

起始晶粒度

在临界温度以上，奥氏体形成刚刚结束时的晶粒尺寸，称起始晶粒度。起始晶粒度决定于奥氏体转变的形核率（n）及线生长速度（c）。每一平方毫米面积内奥氏体晶粒的数目N与n及c的关系为

由上式可知，若n大而c小，则起始晶粒就细小。若n小而c大则起始晶粒就粗大。

在一般情况下n及c的数值决定于原始组织的形态和弥散程度以及加热时的加热速度等因素。

由于在珠光体中存在着大量奥氏体形核部位，n极大。故奥氏体的起始晶粒总是比较细小的。如果加热速度快，则转变被推向高温，奥氏体起始晶粒将更加细化。这是因为，随着加热速度的增大和转变温度的升高，虽然形核n和c都增大，但n比c增加的幅度更大。表1—6示出钢在加热时，奥氏体的n与c数值与加热温度的关系，由表1—6中的数据可知。相变温度从740℃提高到800℃时n增大280倍而c仅增加40倍。 

表1—6   奥氏体形核（n）和线生长速度（c）与温度的关系

应当指出，奥氏体起始晶粒随加热速度的增大而细化的现象，只是在加热速度不太大时比较明显。当加热速度很大时起始晶粒不再随之细化（见表1—7） 

表1—7      加热速度对起始奥氏体晶粒大小的影响

这可能是由于在快速加热时，转变被推向高温(大于800℃)，奥氏体的核不仅可以在铁素体与渗碳体的交界面上形成，而且可以在铁素体晶粒内嵌镶块的边界上形成。铁素体的含碳量虽然很低，但铁素内碳的分布是不均匀的，碳原子大都集中在嵌镶块边界。实验测定嵌镶块边界上的碳浓度或达0.2—0.3% 。由Fe—Fe3C状态图可知，这样的地区，对应的奥氏体形成温度为800～840℃（实验证明嵌镶块边界的厚度亦远大于该温度下临界晶核的尺寸）。因此，只要加热速度足以把转变温度提高到上述范围，则奥氏体的核除了在铁素体与渗碳体的分界面上形成外，还将在铁素体嵌镶块边界上大量形成，增加了形核率，因而使奥氏体晶粒进一步细化。但是，当加热速度继续增大，使转变温度超过840℃，因不能继续出现新的形核部位，奥氏体晶粒也将不能继续细化。

上述关于加热速度的影响，是限制在常用的普通加热速度范围之内。近几年来，随着科学技术的发展，出现了加热速度高于1000℃/秒的所谓“超快速加热淬火法”，如超高频脉冲加热，激光加热或电子束加热等方法。经过这些方法加热后以极快的令速淬火，得到的组织极细，甚至在30万倍的电子显微镜下观察，仍看不清楚该种组织的细节。

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