共析鋼奧氏體的形成
共析鋼的原始組織為片狀珠光體。當加熱到Ac1以上保溫時，將全部轉變?yōu)閵W氏體。此轉變過程由下
式表示：
珠光體P ( F + Fe3C ) → 奧氏體A ;
含碳量： 0.0218% 6.69% 0.77%
結構： 體心立方 (復雜斜方)正交晶格 面心立方
這一過程由Fe的晶格改組和Fe、C原子的擴散，它包括以下四個階段：
1、奧氏體核的形成;
2、奧氏體核的長大;
3、剩余滲碳體溶解;
4、奧氏體成分均勻化。
(一)、奧氏體形核的形成 ：
1、形核位置：
(1)、F/Fe3C界面;奧氏體晶核優(yōu)先在鐵素體與滲碳體相界面處通過擴散機制形成;
(2)、珠光體團交界處;
(3)、先共析鐵素體/珠光體團交界處。
2、在上述位置優(yōu)先在鐵素體與滲碳體相界面處形核，這是由于滿足三個起伏：
(1)、界面上存在濃度結構起伏;相界面處存在碳的濃度起伏;容易滿足形成奧氏體所需的碳濃度。相界面處存在結構起伏;
(2)、界面存在缺陷，能量高，提供能量起伏;此處原子排列紊亂，位錯、空位濃度較高，容易滿足形成奧氏體所需的能量;
(3)、有滲碳體溶解后的碳原子補充。
3、有時在鐵素體內部也能形核，只要滿足：
(1)、溫度高，提供足夠的相變驅動力;
(2)、有嵌鑲塊，提供足夠的濃度條件和晶核尺寸。
4、奧氏體形核(在加熱不快，溫度不高的條件下)：有鐵原子和碳原子擴散機制。
(二)、奧氏體核的長大：
奧氏體晶核形成之后，長大便開始了。其奧氏體核的長大是依靠碳原子的擴散、奧氏體兩側界面向
鐵素體及滲碳體推移來進行的。長大過程是通過Fe3C向γ中溶解、依靠C原子在γ和α中的擴散、α→γ的
晶格改組、γ兩側界面(α/γ界面和Fe3C/γ界面)分別向α和Fe3C中推移等過程來進行的。因此，奧氏
體長大是C原子擴散控制的。
1、碳原子在奧氏體中的擴散：
設在溫度t1，在F與Fe3C交界面形
成A核。由于A晶核中與F交界處C含量CA-F核中與Fe3C交界處C含量)，碳原子向F一側擴散，就改
變了A中各個界面的濃度，破壞了平衡狀態(tài)，為了恢復平衡，低碳的F將轉變?yōu)锳，而使界面處碳含量仍然恢復
到CA-F，同時Fe3C中的碳也溶入A ，也使界面濃度增高
到CA-Fe3C，有利于A的長大。
CA：奧氏體的碳濃度，0.77%;
CA-F：奧氏體中靠近鐵素體一側含碳量(GS線);
CA-Fe3C：奧氏體中靠近滲碳體一側含碳量(ES線);
CF-A：鐵素體中靠近奧氏體一側含碳量(GP線);
CF-Fe3C：鐵素體中靠近滲碳體一側含碳量(QP的延長線);
Fe3C：滲碳體的碳濃度，6.69%。
奧氏體長大機制：奧氏體晶核形成之后，它一面與滲碳體相接，另一面與鐵素體接。在奧氏體中靠
近鐵素體一側含碳量(CA-F)較低，而靠近滲碳體一側含碳量(CA-Fe3C)較高,由于CA-Fe3C>CA-F，這使
得在奧氏體中出現(xiàn)了碳的濃度梯度，引起碳在奧氏體中由高濃度的Fe3C/γ相界面向低濃度的α/γ相界面擴
散。隨著碳在奧氏體中的擴散，破壞了原先相界面處碳濃度的平衡，即造成靠近鐵素體一側奧氏體的碳
濃度增高(>CA-F)，靠近滲碳體一側奧氏體的碳濃度降低(勢必促使鐵素體向奧氏體轉變以及滲碳體的溶解。這樣，奧氏體中與鐵素體和滲碳體相界面處碳平衡濃度的破壞與恢復的反復循環(huán)過程，就使奧氏體逐漸向鐵素體和滲碳體兩方向長大，直至鐵素體全部轉變?yōu)閵W
氏體為止。
2、碳原子在鐵素體內部的擴散：
碳在奧氏體中的擴散的同時，在奧氏體中出現(xiàn)了碳的濃度梯度(CA-Fe3C-CA-F)，碳在鐵素體中也
進行擴散,促使奧氏體長大。由于F中與A交界的界面濃度CF-A原子向A一側擴散，使F中碳濃度升高，有利于向奧氏體的轉化。
(三)、剩余滲碳體溶解：
鐵素體消失以后，仍有部分滲碳體尚未溶解，這部分滲碳體稱為剩余滲碳體。
1、實驗現(xiàn)象：
(1)、F消失時，組織中的Fe3C還未完全轉變;
(2)、測定后發(fā)現(xiàn)A中含碳量低于共析成分0.77%。
2、?因：
Fe-Fe3C相圖上ES線斜度大于GS線，S點不在CA-F與CA-Fe3C中點，而稍偏右。所以A中平均
碳濃度，即(CA-F + CA-Fe3C)/2低于S點成分。當F全部轉變?yōu)锳后，多余的碳即以Fe3C形式存在。
通過隨著保溫時間延長或繼續(xù)升溫，剩余滲碳體通過碳原子的擴散，不斷溶入奧氏體中，使奧氏體的碳濃度逐漸接近共析成分。這一階段一直進行到滲碳體全部消失為止。
(四)、奧氏體成分均勻化：
當剩余滲碳體全部溶解后，奧氏體中的碳濃度仍是不均勻的，原來存在滲碳體的區(qū)域碳濃度較高，而原來存在鐵素體的區(qū)域碳濃度較低，只有繼續(xù)延長保溫時間，使碳原子充分擴散才能得到成分均勻的單相奧氏體。
共析碳鋼的奧氏體等溫形成是通過碳、鐵原子的擴散，通過形核—長大—碳化物溶解—奧氏體均勻化四個步驟實現(xiàn)的。
