Действительное зерно аустенита — полученное в результате нагрева стали при выполнении того или иного вида термической обработки. Свойства стали определяет только действительнее зерно. Увеличение зерна не оказывает существенного влияния на характеристики, полученные при статическом испытании на разрыв и твердость Н, НО резко снижает ударную вязкость a, особенно при высокой твердости (после закалки и низкого отпуска). Чем крупнее зерно аустенита, тем выше прокаливаемость. При одинаковой твердости сталь с крупным зерном лучше обрабатывается резанием.
Наследственное зерно оказывает влияние на технологию нагрева. Природно мелкозернистая сталь не боится перегрева, поэтому имеет более широкий интервал температур нагрева для термической обработки, может нагреваться до более высокой температуры при обработке давлением (прокатке, ковке, горячей штамповке) и т. д.
Величина природного зерна стали определяется размером зерна аустенита в образце стали, нагретом до 930° С.
Существует несколько способов фиксации величины зерна аустенита при нагреве до 930° С, основанных на проведении в лабораторных условиях стандартной термической или химико-термической обработки, выбор которого зависит главным образом от состава испытуемой стали (см. ГОСТ 5639-51). Определение величины зерна производится под микроскопом при увеличении 100 путем сравнения видимых на шлифе зерен с эталонными изображениями зерен (фиг. 5).
Превращение аустенита при охлаждении. Ниже точки А аустенит неустойчив. Если степень переохлаждения аустенита невелика, аустенит распадается на ферритно-цементитную смесь.
При переохлаждении аустенита в область низких температур он претерпевает мартенситное превращение.
Изотермический распад аустенита. На фиг. 6 приведена диаграмма изотермического распада аустенита, показывающая устойчивость его в зависимости от степени переохлаждения (температуры).
Как видно из приведенной диаграммы, устойчивость аустенита с увеличением степени переохлаждения сначала уменьшается, достигает минимума при температуре—500—550° С, после чего вновь возрастает вплоть до мартенситной точки М.
Чем больше степень переохлаждения, тем дисперснее ферритно-цементитная смесь, образующаяся в результате распада аустенита (перлит, сорбит, троостит). Выше температуры максимальной устойчивости аустенита образуются пластинчатые структуры (перлит, сорбит, троостит), ниже — игольчатые (игольчатый троостит).