影响奥氏体转变速度的因素有哪些？

奥氏体的形成是通过形核与长大实现的，整个过程受原子扩散控制。因此，一切影响扩散、形核和长大的因素都影响奥氏体的转变速度。主要影响因素有加热温度、加热速度、原始组织和化学成分等。

1.加热温度的影响

加热温度必须高于相应的Ac1、Ac3、Accm线，珠光体才能向奥氏体转变。转变需要在孕育期以后才能开始，而且温度越高，孕育期越短。

加热温度越高，奥氏体形成速度就越快，转变所需要的时间也就越短。这是由两方面原因造成的：一方面，温度越高则奥氏体与珠光体的自由能差越大，转变的推动力越大；另一方面，温度越高则原子扩散越快，因而碳的重新分布与铁的晶格重组就越快，所以，使奥氏体的形核、晶核长大，残余渗碳体溶解及奥氏体成分均匀化都进行得越快。可见，同一个奥氏体化状态，既可通过较低温度、较长时间的加热得到，也可由较高温度、较短时间的加热得到。因此，在制订加热工艺时，应全面考虑温度和时间的影响。

2.加热速度的影响

加热速度对奥氏体化过程也有重要影响。对于共析钢来说，加热速度越快，珠光体的过热度越大，相变驱动力越大，转变的开始温度也就越高。研究表明，随着形成温度的升高，奥氏体形核率的增长速率高于其晶核长大速率。例如，对于Fe-C合金，当奥氏体转变温度从740℃升到800℃时，形核率增加270倍，而其晶核长大速率增长80倍。因此，加热速度越快，奥氏体形成温度越高，起始晶粒也就越细小。

3.原始组织的影响

在化学成分相同的情况下，原始组织中碳化物分散度越大，铁素体和渗碳体的相界面就越多，奥氏体的形核率也就越大；原始珠光体越细，其层片间距越小，则相界面越多，越有利于形核；同时，由于珠光体层片间距小，则碳原子的扩散距离小，扩散速度加快，使奥氏体形成速度加快。因此，钢的原始组织越细，奥氏体的形成速度越快。

4.化学成分的影响

如果钢中碳含量增加，则奥氏体的形成速度加快。这是因为随着碳含量增加，渗碳体的数量增加，铁素体和渗碳体相界面的面积增加，因此增加了奥氏体形核的部位，增大了奥氏体的形核率。同时，碳化物数量增加使碳的扩散距离减小，碳和铁原子的扩散系数增大，从而加快了奥氏体的长大速度。(www.xing528.com)

钢中加入合金元素并不改变珠光体向奥氏体转变的基本过程，但能影响奥氏体的形成速度，一般都使之减慢，原因如下。

（1）合金元素会改变钢的平衡临界点

Ni、Mn、Cu等都使钢的平衡临界点降低，而Cr、W、V、Si等则使之升高。因此，在同一温度奥氏体化时，与碳素钢相比合金元素改变了过热度，因而也就改变了奥氏体与珠光体的自由能差，这对于奥氏体的形核与长大都有重要影响。

（2）合金元素在珠光体中的分布不均匀

Cr、Mo、W、V、Ti等能形成碳化物的元素，主要存在于共析碳化物中；Ni、Si、Al等不能形成碳化物的元素，主要存在于共析铁素体中。因此，合金钢奥氏体化时，除了必须进行碳的扩散外，还必须进行合金元素的扩散，使之重新分布。合金元素的扩散速度比碳原子要慢得多，所以合金钢奥氏体的均匀化相对缓慢。

（3）某些合金元素影响碳和铁的扩散速度

Cr、Mo、W、V、Ti等都能显著减慢碳的扩散；Co、Ni等则加速碳的扩散；Si、Al、Mn等则影响不大。

（4）极易形成碳化物元素

如Ti、V、Zr、Nb、Mo、W等会形成特殊碳化物，其稳定性比渗碳体高，很难溶入奥氏体，必须进行较高温度、较长时间加热才能完全溶解。因此，合金钢的奥氏体形成速度一般比碳钢慢，尤其是高合金钢，其奥氏体化温度比碳钢要高，保温时间也较长。