Sau khi tạo thành mầm, austenit tiếp tục phát triển. Thành phần của austenit lúc mới tạo thành chưa đồng nhất, nghĩa là trong nó có sự thiên tích nồng độ cacbon. Bởi vì, ferit là pha nghèo cacbon, trong khi xementit là pha giàu cacbon, cacbon sẽ khuếch tán từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp để cuối cùng sẽ nhận được austenit đồng nhất cacbon [62].
Lúc mới hình thành,mầm austenit tiếp xúc với cả ferit và xementit. Nồng độ cacbon ở các mặt ranh giới austenit/ferit và austenit/xementit phụ thuộc vào nhiệt độ, nhiệt độ càng cao sự khác nhau về nồng độ ở các mặt ranh giới càng lớn (hình 1.19).
Rõ ràng, ở nhiệt độ T1 và T (T1 > T) nồng độ cácbon ở các mặt ranh giới là CA/F; C1A/F CA/Xê; và C1A/Xê tương ứng (hình 1.19). Tăng nhiệt độ austenit hoá, nồng độ C trên biên austenit/ferit sẽ giảm đi, nồng độ C trên biên xementit/austenit sẽ tăng lên.
32
Trong khi phát triển, ranh giới hạt austenit di chuyển về cả phía ferit và xementit. Như vậy tốc độ lớn lên của hạt austenit phụ thuộc vào các yếu tố: Nhiệt độ, tổ chức ban đầu và thành phần hóa học.
Trong cùng thời gian giữ nhiệt, tăng nhiệt độ austenit hoá, kích thước trung bình hạt của chúng sẽ tăng lên, đặc biệt trên nhiệt độ 1000 oC.Vì vậy, không nên quá nhiệt cao khi austenit hoá mà chỉ nên giới hạn nhiệt độ lớn nhất là 960 oC, tương ứng với cỡ hạt cấp 8 (tương ứng 28 μm) [3].
Sự bão hoà C trong austenit trong gang cầu khác hẳn trong thép. Thí dụ, thép chứa 0,6 %C thì trong austenit chỉ có thể hoà tan tới mức bão hoà lớn nhất là 0,6 %C. Nhưng đối với gang thì khác, do có nguồn C rất lớn là graphit, nên sự hoà tan C trong austenit chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ austenit hóa tới giới hạn bão hòa C ứng với giản đồ trạng thái Fe-C-Si. Thời gian austenit hoá phụ thuộc vào kích thước graphit cầu, nghĩa là phụ thuộc vào khoảng cách giữa các graphit cầu và tổ chức nền kim loại là ferit hay peclit.
Hình 1.19. Nồng độ cácbon ở các mặt tiếp xúc [62]
Hình 1.20. Quan hệ giữa tỷ phần thể tích mactensit và thời gian austenit hóa [59]
Hình 1.21. Quan hệ giữa kích thước hạt austenit và thời gian austenit hóa [59]
33 Nguồn C để bão hoà austenit là graphit cầu và cacbit trong peclit. Từ hình