如何控制奥氏体晶粒大小？

当珠光体刚全部转变为奥氏体时，奥氏体晶粒还是很细小的，此时将奥氏体冷却后得到的组织晶粒也细小。如果在形成奥氏体后继续升温或延长保温时间，都会使奥氏体晶粒逐渐长大。晶粒的长大是依靠较大晶粒吞并较小晶粒和晶界迁移的方式进行的，保温时间越长晶粒越粗大。

1.奥氏体晶粒大小及对钢性能的影响

奥氏体晶粒的大小对钢冷却后的组织和性能有很大影响。钢在加热时获得的奥氏体晶粒大小直接影响到冷却后转变产物的晶粒大小和力学性能。加热时获得的奥氏体晶粒细小，则冷却后转变产物的晶粒也细小，其强度、塑性和韧性较好； 反之，粗大的奥氏体晶粒冷却后转变产物也粗大，其强度、塑性较差，特别是冲击韧性显著降低。表示奥氏体晶粒大小的是晶粒度，工程上将奥氏体标准晶粒度分为00，0，1，2，…，10 等级，1～4 级为粗晶粒，5～8 级为细晶粒，超过8 级为超细晶粒。

2.奥氏体晶粒大小的控制

奥氏体晶粒尺寸过大，会导致热处理后钢的强度降低，工程上往往希望钢在加热后得到细小而成分均匀的奥氏体晶粒。控制奥氏体晶粒的大小主要有以下三个途径。

(1)加热温度和保温时间(www.xing528.com)

奥氏体刚形成时晶粒是细小的，但随着温度的升高，奥氏体晶粒将逐渐长大，温度越高，晶粒长大越明显； 在一定温度下，保温时间越长，奥氏体晶粒就越粗大。因此，热处理加热时要合理选择加热温度和保温时间，以保证获得细小均匀的奥氏体组织。

(2)钢的成分

随着奥氏体中碳含量的增加，晶粒的长大倾向也增加； 若碳以未溶碳化物的形式存在时，则有阻碍晶粒长大的作用。

(3)合金元素

在钢中加入能形成稳定碳化物的元素(如钛、钒、铌、锆等)和能形成氧化物或氮化物的元素(如适量的铝等)，有利于获得细晶粒，因为碳化物、氧化物、氮化物等弥散分布在奥氏体的晶界上，能阻碍晶粒长大； 锰和磷是促进奥氏体晶粒长大的元素。