組成鐵碳合金的鐵具有兩種晶格結構：910℃以下為具有體心立方晶格結構的α——鐵，910℃以上為具有面心立方晶格結構的Υ——鐵。如果碳原子擠到鐵的晶格中去，而又不破壞鐵所具有的晶格結構，這樣的物質稱為固溶體。碳溶解到α——鐵中形成的固溶體稱鐵素體，它的溶碳能力極低，最大溶解度不超過0.02%。而碳溶解到Υ——鐵中形成的固溶體則稱奧氏體。

奧氏體合金鋼馬氏體

它的溶碳能力較高，最高可達2%。奧氏體是鐵碳合金的高溫相。鋼在高溫時所形成的奧氏體，過冷到727℃以下時變成不穩定的過冷奧氏體。如以極大的冷卻速度過冷到230℃以下，這時奧氏體中的碳原子已無擴散的可能，奧氏體將直接轉變成一種含碳過飽和的α固溶體，稱為馬氏體。

奧氏體合金鋼鐵素體

由于含碳量過飽和，引起馬氏體強度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。不銹鋼的耐蝕性主要來源于鉻。實驗證明，只有含鉻量超過12%時鋼的耐蝕性能才會大大提高，因此，不銹鋼中的含鉻量一般均不低于12%。由于含鉻量的提高，對鋼的組織也有很大影響，當鉻含量高而碳含量很少時，鉻會使鐵碳平衡，圖上的Υ相區縮小，甚至消失，這種不銹鋼為鐵素體.2100433B

奧氏體

奧氏體是碳溶解在γ－Fe中的間隙固溶體，。它仍保持γ－Fe的面心立方晶格。其溶碳能力較大，在時溶碳為ωc=0.77%,1148℃時可溶碳2.11%。奧氏體是在大于727℃高溫下才能穩定存在的組織。奧氏體塑性好，是絕大多數鋼種在高溫下進行壓力加工時所要求的組織。奧氏體是沒有磁性的。2100433B

高鉻鑄鐵鑄態基體組織通常不是單一組織，含有奧氏體、珠光體，厚大緩冷鑄件中還存在一些二次碳化物以及少量其他非固溶相。為了達到硬化目的，淬火第一個步驟就是將鑄件加熱超過A_C3，保溫一定時問后，使鑄態基體組織轉變成為單一的奧氏體組織。這一過程稱為奧氏體化。

鑄態基體組織對奧氏體化過程有一定影響。因為不同相組分在奧氏體化溫度下的轉變和元素溶解情況是不相同的。例如層狀珠光體的碳擴散距離短，易于分解，在奧氏體化過程中能較快達到固溶體的成分平衡。珠光體基體高鉻鑄鐵能在較短加熱時間內獲得均勻的奧氏體組織，因此規定高鉻鑄鐵件淬火前實行預珠光體化處理是有益的。

高鉻鑄鐵件加熱到A_C1度后，基體局部組織開始發生點陣改組，出現α→γ轉變。隨溫度增高，γ轉變量逐漸增加。理論上鑄件溫度達到A_C3，轉變應該停止。但是，實際測定結果表明，鑄件加熱到稍高于A_C3溫度進行奧氏體化，α→γ轉變的速度比較緩慢，即使保溫時間很長，也難以使基體全部成為單一奧氏體組織。此外生成的奧氏體組織化學成分很不均勻，并且含有許多未溶碳化物以及其他熔點較高的雜質。已發現細小的碳化物常常成片彌散分布。這些不純物不但影響過冷奧氏體的轉變，而且也會使轉變產物組織均勻性顯著下降，最終導致鑄件力學性能降低。

加熱溫度超過A_C320～30℃，α→γ轉變才開始逐漸趨于停止。高鉻鑄鐵通常采用的奧氏體化溫度超過A_C370～120℃以上。這樣的溫度既是為了奧氏體組織充分均勻化，也是進行脫穩處理的需要。

確定某一鑄件的奧氏體化溫度，需要知道該鑄件的A_C3溫度。但是高鉻鑄鐵含有多種合金元素，直接影響A_C3溫度，難以寫出各元素質量分數對A_C1和A_C3溫度綜合影響的表達式。

碳在奧氏體中的溶解度隨奧氏體化溫度提高而增加，適當提高奧氏體化溫度會使淬火后馬氏體的硬度上升。但是過度提高溫度將產生相反效果。例如奧氏體化溫度超過100℃以后，由于二次碳化物重新溶入奧氏體，使奧氏體含碳量增多、組織穩定性提高，淬火后鑄件中殘余奧氏體在基體中的體積分數可能超過70%。因此，高鉻鑄鐵件奧氏體化溫度不應超過980～1000℃。

鑄件在爐內加熱到預定的奧氏體化溫度后開始計算奧氏體化保溫時問。此時間過程包括：鑄件整體達到奧氏體化溫度所需時問、成分均勻化及二次碳化物析出所需時間。

奧氏體化所需時間中，成分均勻化所需時問比較長，鉻、碳含量較高時需要的時間更長。其次是鑄件結構所決定的鑄件整體加熱到奧氏體化溫度所需時問。在爐內升溫過程

中，鑄件的實際溫度總是滯后于爐子的測定溫度，而且鑄件的模數越高，滯后越顯著。鑄件表面溫度向內部傳導，是滯后的重要原因。據測定，二次碳化物析出時間并不長，一般高鉻鑄鐵件整體達到奧氏體化溫度后，20min即可結束析出過程。這可能與鑄件加熱過程中已有二次碳化物析出有關。

鑄件具體的奧氏體化保溫時間，可以這樣計算：厚度25mm的鑄件基本保溫時間為2h，厚度每增加25mm保溫時間增加1h。或根據鑄件最大模數計算保溫時間，1cm模數鑄件保溫時間2h，每增加1cm模數，增加0.5h。即：保溫時間=2h 0.5h/1cm模數.

如果加熱前鑄件的基體組織為珠光體，保溫時間可適當減少。

其顯微組織為奧氏體。它是在高鉻不銹鋼中添加適當的鎳（鎳的質量分數為8%~25%）而形成的，具在奧氏體組織的不銹鋼。奧氏體型不銹鋼以Cr18Ni19鐵基合金為基礎，在此基礎上隨著不同的用途，發展成圖1-2所示的鉻鎳奧氏體不銹鋼系列。

奧氏體-鐵素體型不銹鋼

其顯微組織為奧氏體加鐵素體。鐵素體的體積分數小于10%的不銹鋼，是在奧氏體鋼基礎上發展的鋼種。