( ) (1.4) Chiều sâu khuếch tán của C trong austenit phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ.
44Trong đó: R – hằng số khí (R = 8,31 J/molK)
Trong đó: R – hằng số khí (R = 8,31 J/molK)
T – Nhiệt độ (K)
Khoảng cách khuếch tán sau khoảng thời gian (t) sẽ là: √
Nếu nhiệt độ tôi đẳng nhiệt là 360 oC, thời gian tôi là 180 phút. Khi đó x = 0,73 µm. Như vậy, các hạt austenit có đường kính < 1,5 µm về lí thuyết sẽ có hàm lượng C cân bằng. Ngược lại, tâm hạt austenit kích thước lớn sẽ chứa ít C hơn và rất có thể là không ổn định. Một số hạt đẳng trục trong mẫu austenit nhiệt độ cao, có đường kính gấp 20 lần khoảng cách khuếch tán vừa tính toán trên. Vùng này, nếu tiếp tục làm nguội xuống nhiệt độ phòng sẽ chuyển biến thành mactensit. Sự thiên tích của Mn ở vùng biên hạt cũng có thể làm chậm sự khuếch tán của C và cản trở cacbon đạt được nồng độ cân bằng trong austenit.
Như vậy, 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 [92].
Trên hình 1.28 chỉ ra sự khuếch tán cacbon của các tấm ferit bainít Trong đó: Wlà độ dày tấm ferit bainit 1 (µm)
W khoảng cách khuếch tán cacbon từ tấm ferit bainit 1 (µm) x là nồng độ cacbon trong hợp kim
x là nồng độ cacbon cân bằng trong austenit XTo là nồng độ cacbon cân bằng tại nhiệt độ To Z là khoảng cách khuếch tán cacbon
Trên thực tế, độ dày của màng Austenit được giữ lại. Độ dày trung bình của các màng Austenit được giữ lại mỏng khoảng 0,01 đến 0,02 µm nằm giữa các tấm