金屬材料的熱處理過(guò)程一般是由加熱、保溫和冷卻這三個(gè)階段所組成的。鋼件在熱處理過(guò)程中，大部分需要加熱到臨界點(diǎn)以上進(jìn)行全部或部分奧氏體化，然后以某種冷卻速度冷卻下來(lái)，得到所需要的組織和性能。因此，奧氏體化是鋼件熱處理的重要工序。加熱得到的奧氏體的組織狀態(tài)包括奧氏體的成分、晶粒大小、亞結構、均勻性以及是否存在碳化物、夾雜物等其他相，這些對于其在隨后冷卻過(guò)程中得到的組織和性能具有直接影響。因此，研究鋼中奧氏體的形成機理，掌握控制奧氏體狀態(tài)的方法，具有重要的實(shí)際意義和理論價(jià)值。
50CrVA鋼奧氏體組織
304不銹鋼奧氏體組織
奧氏體組織韌化包括奧氏體產(chǎn)生形變以緩解裂尖應力集中，抑制裂紋擴展，還包括奧氏體向馬氏體相變誘發(fā)塑性。超高強度不銹鋼在回火過(guò)程中，一定溫度和時(shí)間下，將發(fā)生馬氏體逆轉變而生成逆轉變奧氏體。由于逆轉變奧氏體切變形核、擴散長(cháng)大，所以逆轉變奧氏體中含有大量晶體缺陷和較高的溶質(zhì)含量，導致Md溫度降低，機械穩定性提高。機械穩定性高的殘余逆轉變奧氏體沿板條馬氏體柬之間或片狀馬氏體周?chē)时∑瑺罘植?，這對改善材料的韌性十分有利．不僅可阻止裂紋在馬氏體板條間的擴展，還可以減緩裂紋在馬氏體板條間密集排列時(shí)位錯前端引起的應力集中。
利用亞穩奧氏體或亞穩殘余奧氏體使鋼韌化，最典型的例子是相變誘發(fā)塑性。馬氏體相變誘發(fā)塑性（TRIP）：對亞穩定奧氏體施加應力會(huì )發(fā)生馬氏體相變，這種馬氏體誘發(fā)相變如果能夠在變形中發(fā)生，就可以產(chǎn)生馬氏體相變誘發(fā)塑性現象，并顯著(zhù)提高鋼的延性和韌性。此外，變形中使馬氏體韌性得到提高的原因是裂紋尖端應力集中區產(chǎn)生了適量的形變馬氏體，使應力集中得到緩和。這樣，馬氏體相變誘發(fā)塑性現象的材料，被施加應力后可實(shí)現γ→M轉變，能夠消除在變形過(guò)程中產(chǎn)生的裂紋，成為典型的智能材料的雛形之一。
獲得奧氏體組織的熱處理方法，普通鋼當加熱到臨界溫度以上，并完全呈奧氏體化狀態(tài)以后，無(wú)論用什么方式冷卻（慢冷或快冷）奧氏體都將發(fā)生分解，即奧氏體在室溫下是極不穩定的組織，而得不到奧氏體。只有某些特殊鋼如高錳鋼（Mn13）加熱到1000~1100℃使其完全奧氏體化，保溫后水冷（水韌處理）則可得到單一的奧氏體。還有18-8系不銹鋼加熱至1050～1100℃，使其完全呈奧氏體狀態(tài)，然后水冷（固溶處理），也可得到單一的奧氏體（故高錳鋼和18-8系不銹鋼亦稱(chēng)為奧氏體鋼）。此外，高合金鋼，高速鋼通過(guò)淬火（尤其是溫度較高時(shí)）可以保留較多的殘余奧氏體。
