( ) (1.4) Chiều sâu khuếch tán của C trong austenit phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ.
36 Như vậy, sự tăng hàm lượng cacbon sẽ làm tăng tốc độ khuếch tán của nó
Như vậy, sự tăng hàm lượng cacbon sẽ làm tăng tốc độ khuếch tán của nó trong austenit. Điều này do hai nguyên nhân: a) do sự xô lệch rất lớn mạng tinh thể austenit và b) do làm tăng hoạt tính nhiệt động học.
Các nguyên tố hợp kim hóa có ảnh hưởng rất mạnh đến sự ion hóa cacbon. Thí dụ silic, cấu tạo điện tử của các nguyên tử silic và cacbon là đồng dạng. Silic hòa tan trong sắt tương tự với cacbon, khi hoà tan, silic trao các điện tử đến mức 3d là mức điện tử chưa bão hoà của sắt. Trong dung dịch rắn, silic cũng như cacbon tồn tại ở dạng các ion điện tích linh động. Giữa chúng xuất hiện lực đẩy điện tử, kết quả silic đẩy cacbon ra khỏi dung dịch, làm tăng hoạt độ nhiệt động học và thúc đẩy quá trình graphit hóa của hợp kim.
Trước hết, ở mức độ thấp thì ảnh hưởng của niken với vai trò là nguyên tử nhận điện tử mạnh hơn là nguyên tử cho là sắt. Điện tích của ion cacbon giảm đi làm tăng hoạt độ của nó.
Crôm làm giảm độ hoạt tính nhiệt động học của cacbon trong austenit, nghĩa là làm tăng liên kết giữa các nguyên tử cacbon, làm tăng điện tích ion cacbon.
Austenit hoá nhiệt độ cao sẽ nâng cao hàm lượng C trong austenit. Hàm lượng C cao trong austenit sẽ làm giảm năng lượng tự do kiểm soát quá trình chuyển biến, cấu trúc cuối cùng sẽ là hạt austenit thô hơn, có nhiều hạt austenit dạng khối hơn. Hạt austenit càng thô, chứa càng ít cacbon và nó càng kém ổn định, dễ dàng chuyển thành mactensit khi nguội tiếp tục. Điều này là ảnh hưởng xấu đến độ dai va đập của gang [71].
Các nguyên tố hợp kim có độ hoà tan rất khác nhau trong austenit. Silic, nikel và đồng tan nhiều hơn mangan. Silic, đồng và mangan thiên tích ra vùng xung quanh hạt graphit còn Mn lại thiên tích mạnh ở vùng hạt cùng tinh. Bởi vậy, sự khác biệt về thành phần hoá học của các nguyên tố trong austenit và ferit cơ bản là do hiện tượng thiên tích chứ khuếch tán khi nhiệt luyện chỉ là phần rất nhỏ [72].
Thành phần cacbon dùng để austenit hoá trong vùng ba pha, chủ yếu là cacbon từ peclit trong gang ban đầu và sự khuếch tán của cacbon rất hạn chế trong quá trình austenit hoá ở vùng 3 pha [73]. Hàm lượng C trong austenit tăng lên khi nhiệt độ austenit hoá vùng 3 pha tăng lên đối với gang ban đầu là gang cầu ferit [32]. Nguồn cacbon dùng cho austenit hoá chủ yếu là cacbon từ hạt graphit cầu.
Trong gia công nhiệt, các điểm chuyển biến tới hạn (điểm bắt đầu và kết thúc) khi nung nóng và làm nguội rất khác nhau. Bởi vậy, đông học của quá trình cũng khác nhau. Động học chuyển biến là biểu thị mối quan hệ giữa lượng chuyển biến với thời gian hay nhiệt độ. Austenit hóa là giai đoạn đầu để chuẩn bị cho quá trình tôi đẳng nhiệt ở nhiệt độ thấp, để tạo ra tổ chức ausferit của gang cầu song pha.
Tác giả [74] nghiên cứu sự hình thành austenit trong quá nung liên tục thép cacbon thấp và thấy rằng, sự hình thành austenit xảy ra theo hai giai đoạn. Giai đoạn thứ nhất là sự hòa tan của peclit, tiếp theo là chuyển biến ferit thành austenit. Cả hai chuyển biến đều xảy ra theo cơ chế tạo mầm và phát triển mầm. Nhiệt độ tới