a. Nhiệt độ chuyển biến
Trên giản đồ pha Fe-C nhiệt độ chuyển biến pec lít thành austenit là 727oC, điều này chỉ đúng khi nung nóng vô cùng chậm. Trong thực tế khi nhiệt luyện tốc độ nung nóng tương đối lớn, do đó nhiệt độ chuyển biến thực tế luôn cao hơn 727oC. Tốc độ nung càng cao thì nhiệt độ sẽ chuyển biến sẽ càng cao.
Khảo sát nhiệt độ chuyển biến đẳng nhiệt của pec lít thành austenit của thép cùng tích, ta thấy khi nhiệt độ càng cao chuyển biến của thép càng ngắn.
Trong thực tế nhiệt luyện thép ta thường dùng cách nung nóng liên tục, để hoàn thành chuyển biến ta phải nung nóng ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ tới hạn tương ứng từ 20-30oC có khi tới hàng trăm độ.
b. Kích thước hạt austenit
Chuyển biến pec lít thành austenit là một quá trình kết tinh và khuếch tán. Mầm austenit được tạo thành giữa biên hạt của phe rít và xementit của tổ chức peclit. Biên hạt của hai pha này rất lớn nên số mầm austenit tạo ra rất nhiều. Vì vậy hạt austenit mới sinh bao giờ cũng rất nhỏ mịn. Do đó chuyển biến peclit thành austenit bao giờ cũng làm nhỏ hạt thép. Hạt austenit sẽ càng nhỏ mịn nếu kích thước của pha xementit càng nhỏ và tốc độ nung càng lớn. Sau khi tạo thành sẽ có quá trình khuếch tán cacbon từ nơi giàu cacbon ( pha xementit) đến nơi nghèo cacbon ( pha pherit) để làm đồng đều thành phần austenit.
Hạt austenit lúc mới sinh ra rất nhỏ mịn nhưng nếu tiếp tục nung nóng hay giữ nhiệt chúng sẽ lớn lên ngay. Tuỳ theo đặc tính phát triển của hạt austenit khi nung nóng, thép được chia ra làm hai loại: thép bản chất hạt nhỏ và bản chất hạt lớn.
Hình 4.2 Giản đồ chuyển biến đẳng nhiệt của peclit thành austenit và các vectơ biểu thị tốc độ nung V2>V1
Thép bản chất hạt lớn là loại thép có hạt austenit phát triển nhanh và đều đặn ở mọi góc độd, do vậy khi làm nguội hạt thép to và có tính dòn cao.
Thép bản chất hạt nhỏ có hạt austenit lúc đầu phát triển chậm, chi khi nhiệt độ vượt quá 930-950oC thì mới phát triển nhanh và có thể lớn hơn cả thép bản chất hạt lớn. Do vậy trong các dạng nhiệt luyện thông dụng thép bản chất hạt nhỏ không tạo thành hạt lớn khi nung nóng được.
Hình 4.3. Giản đồ pha Fe-C và sơ đồ phát triển hạt austenit của thé cùng tích trong đó 1là thép bản chất hạt nhỏ, 2 thép bản chất hạt lớn, 3 hạt bản chất, 4 hạt nung nóng để nhiệt luyện, 5 hạt peclit ban đầu