過冷奧氏體

冷卻過程是鋼的熱處理的關鍵工序，它決定鋼在冷卻後的組織和性能。鋼在奧氏體化後通常有兩種冷卻方式：連續冷卻方式和等溫冷卻方式。連續冷卻方式是指鋼在高溫奧氏體狀態一直連續冷卻到室溫。等溫冷卻方式是指將鋼從奧氏體狀態迅速冷卻到臨界溫度以下的某一溫度，使其發生恆溫轉變，然後再冷卻下來。

奧氏體在臨界轉變溫度以上是穩定的，不會發生轉變。奧氏體冷卻至臨界溫度以下，在熱力學上處於不穩定狀態，冷卻時要發生分解轉變。這種在臨界轉變溫度以下存在且不穩定的、將要發生轉變的奧氏體稱為過冷奧氏體。過冷奧氏體的分解是一個點陣重構和碳擴散的過程。緩慢冷卻或過冷奧氏體分解的過冷度很小時，可得到近於平衡的珠光體組織。冷卻速度較快或過冷度較大時，碳原子尚可擴散，鐵原子不能擴散，可得到貝氏體組織。更快速冷卻時或奧氏體迅速過冷到不能擴散分解時，得到馬氏體組織。