影响奥氏体晶粒大小的因素分析与优化

奥氏体晶粒长大是界面迁移的过程，实质上是原子扩散的过程。它必将受到加热温度、保温时间、加热速度、钢的成分和原始组织以及沉淀颗粒的性质、数量、大小及分布等因素的影响。

1.加热温度和保温时间的影响

综上所述，加热温度越高，保温时间越长，奥氏体晶粒越粗大。可见，每一个温度下晶粒都有一个加速长大期，当晶粒长大到一定大小后，晶粒长大趋势变缓，最后停止长大。加热温度越高，晶粒长大越快。因此，为了获得较为细小的奥氏体晶粒，必须同时控制加热温度和保温时间。在较低温度下保温时，时间因素影响较小；加热温度高时，保温时间的影响变大。因此，升高加热温度时，保温时间应当相应缩短。为了细化奥氏体晶粒，应当控制较低的加热温度，以超过临界点（如Ac₁）30℃为宜。

2.化学成分的影响(www.xing528.com)

钢中的含碳量增加时，碳原子在奥氏体中的扩散速度及铁原子的自扩散速度均增加，故奥氏体晶粒长大倾向变大。在不含有过剩碳化物的情况下，奥氏体晶粒容易长大。

钢中含有特殊碳化物及氮化物形成元素如Ti、V、Al、Nb等时，会形成熔点高、稳定性强、不易聚集长大的碳化物及氮化物，它们颗粒细小，弥散分布，阻碍晶粒长大。合金元素W、Mo、Cr的碳化物较易溶解，但也有阻碍晶粒长大的作用；Mn、P有促进奥氏体晶粒长大的作用。

在实际生产中，为了细化奥氏体晶粒，多用铝脱氧，生成大量AlN，以阻碍奥氏体晶粒长大。加入微量的Nb、V、Ti等合金元素，形成弥散的NbC、VC、TiC等细小颗粒，也能阻碍奥氏体晶粒长大，达到细化晶粒的目的。