文档介绍：奥氏体晶粒
氏体是碳在 YFe中的间隙固溶体，具有面心立方结构。由于体积因素的限制(碳原子
,而YFe晶体结构的最大间隙即八面体间隙半径为 ),碳在YFe
中的最大固溶度只有 % (质量分数)。[1]
中文名
奥氏体晶粒
外文名
austenite grain
意义
钢在奥氏体化时所得到的晶粒尺寸
奥氏体晶粒度
目录
?分类
?显示方法
?测定方法
?影响因素
奥氏体晶粒(austenite grain)
钢在奥氏体化时所得到的晶粒。此时的晶粒尺寸称为奥氏体晶粒度。
分类
奥氏体晶粒有起始晶粒、实际晶粒和本质晶粒 3种不同的概念。
起始晶粒。指加热时奥氏体转变过程刚刚结束时的晶粒，此时的晶粒尺寸称为奥氏体起始晶粒度。
实际晶粒。指在热处理时某一具体加热条件下最终所得的奥氏体晶粒，其尺寸大小即为奥氏体实际晶粒度。
本质晶粒。指各种钢加热时奥氏体晶粒长大的倾向，晶粒容易长大的称本质粗晶粒，
晶粒不易长大的称本质细晶粒。通常在实际金属热处理条件下所得到的奥氏体晶粒大小，即
为该条件下的实际晶粒度，而一系列实际晶粒度的测得即表示出该钢材的本质晶粒度。据中
国原冶金工业部标准 YB27 — 77规定，测定奥氏体本质晶粒度是将钢加热到 930 C,保温3〜
8h后进行。因此温度略高于一般热处理加热温度，而相当于钢的渗碳温度，经此正常处理后，奥氏体晶粒不过分长大者，即称此钢为本质细晶粒钢。
显示方法
绝大部分钢的奥氏体只是在高温下才是稳定的。因此欲测定奥氏体晶粒就得设法将高温
状态奥氏体轮廓的痕迹在室温下显示出来，常用的显示奥氏体晶粒的方法可归纳为渗入外来
元素法、化学试剂腐蚀法和控制冷却速度法 3种。
渗入外来兀素法。如渗碳法和氧化法，是利用奥氏体晶界优先形成渗碳体和氧化亚
铁等组成物，形成网络显示出奥氏体轮廓。渗碳法一般适用于不高于 %c的渗碳钢和含
%c而含碳化物元素较多的其他类型钢。氧化法却适用于任何结构钢和工具钢。
化学试剂腐蚀法。钢材经不同温度的淬火一回火处理后，磨光并用饱和苦味酸水溶
液和新洁尔灭几滴浸蚀能抑制马氏体组织，促使奥氏体晶界的显示。或者直接用盐酸 1〜
5mL、苦味酸(饱和的)和乙醇浸蚀，使马氏体直接显示出来，禾U用马氏体深浅不同和颜色的
差异而显示出奥氏体的晶粒大小，此法适用于合金化程度高的能直接淬硬的钢。
控制冷却速度法。低碳钢、亚共析钢、共析钢、过共析钢可控制冷却速度使钢的奥
氏体周围先共析析出网状铁素体、网状渗碳体，或使屈氏体沿晶界少量析出以显示出奥氏体
晶粒。
测定方法
测定奥氏体晶粒度常用比较法和统计法。比较法测定奥氏体晶粒度是根据 YB27 — 77
级别图与之相比较。标准晶粒度分 8级，1〜4级属粗晶粒，5〜8级属细晶粒，8级以上的
10〜13级为超细晶粒。此法均在100倍显微镜下观察。晶粒度级别N与晶粒大小之间符合 n=2或n' =2勺关系，式中n为在放大100倍下观察时，每； n'为实际每1mm面积中平均晶粒数。若出现过粗或过细晶粒，需在 50倍或大于100倍的
显微镜下观察进行换算。表 1为换算为100倍的晶粒度表。统计法实际为测定晶粒的平均
直径法。表2为晶粒度与其他晶粒大小表示法的比较。
①为了避免在晶粒号前出现 “一号，有人把一3、一2、一 1等晶粒号改为0000、000、 00号。
影响因素
首先，奥氏体起始晶粒度取决于形核率 N和长大速度 G的比值N/G ,此值愈大，奥氏
体起始晶粒就愈小。其次，在起始晶粒形成之后，钢的实际晶粒则取决于奥氏体在继续保温或升温过程中的长大倾向，而奥氏体晶粒长大倾向又与起始晶粒的大小、均匀性以及晶界能
有关。晶粒大小愈不均匀、曲率半径愈小、表面弯曲度愈大，则界面能愈大，晶粒长大的倾向性就愈大。
此外，奥氏体的实际晶粒度还受加热温度、保温时间、钢的成分以及第二相颗粒的大小、
多少、性质、原始组织和加热速度等的影响。
加热速度和保温时间的影响。晶粒长大和原子的扩散密切相关，温度愈高，相应的保温时间愈长，原子的活动能力愈大，扩散愈容易进行，奥氏体晶粒亦将愈粗大。
加热速度的影响。加热速度实质上是过热度问题，过热度愈大，即成核率与成长速度之比越大，将获得细小的起始晶粒。虽然如此，但高温下奥氏体晶粒极易长大，因此，在高温下不能有长的保温时间。
钢中含碳量的影响。在钢中含碳量不足以形成未溶解的碳化物时，含碳量增高，奥
氏体的晶粒容易长大而粗化。当形成未溶解的二次渗碳体时，因奥氏体晶粒长大受第二相的
阻碍作用，