由非平衡组织形成的奥氏体

出处：按学科分类—工业技术 北京工业大学出版社《热加工手册》第984页（1102字）

马氏体、贝氏体、回火马氏体都属于非平衡组织．由非平衡组织形成的奥氏体形态与钢的成分、加热速度及转变温度有关．

马氏体或贝氏体以1000℃／s的速度快速加热，将使原始奥氏体晶粒恢复原状．这种现象称为组织遗传．加热速度稍低时会沿原始奥氏体晶界形成一些细小的等轴奥氏体晶粒，称为晶粒边界效应．发生组织遗传所需的加热速度与钢材的化学成分有关．钢中提高奥氏体稳定性的合金元素越多，所需要的加热速度越低．如果在加热前进行一次回火，可以消除组织遗传，而在加热后获得细小的等轴奥氏体晶粒．

以低于引起组织遗传的速度加热时，由片状马氏体或贝氏体形成的奥氏体为等轴细晶粒．加热速度越高，奥氏体晶粒越细．

常温下的板条马氏体或贝氏体以1～2℃／min的速度缓慢加热时，奥氏体在板条界形核并沿板条界长大成针状．若加热温度低于A_c3，将形成由针状奥氏体及针状铁素体构成的双相混合组织，淬火后可获得针状铁素体与马氏体双相混合组织，使钢具有良好的综合力学性能．加热温度如果高于A_c3，铁素体全部消失．由于同一板条束内的奥氏体晶体学位向相同，针状奥氏体相遇后合并成大小相当于板条束尺寸的较粗大的等轴奥氏体晶粒．这是又一种组织遗传．加热速度较高时也可能沿原奥氏体晶界形成细小的奥氏体晶粒，呈现晶粒边界效应．以中等速度加热或快速加热至接近A_c3的温度进行保温，可获得细小等轴状奥氏体晶粒．但从金相组织中如果仔细观察，仍可发现原来的奥氏体晶界．奥氏体转变的形核位置及奥氏体各种形态的形成条件见表12-16．

表12-16 由非平衡组织形成的奥氏体形态及形成特点

注：A—奥氏体；P—母相(a’)；F—铁素体；C—碳化物．

由非平衡组织形成的奥氏体晶粒可通过提高加热温度使之发生由相变硬化而引起的再结晶细化．但效果甚微．

图12-18为加热速度对奥氏体形态及晶粒大小影响的示意图．

图12-18 加热速度对奥氏体形态及晶粒大小的影响示意图(原始组织为非平衡组织)