为什么碳钢在室温下不存在单一的奥氏体

① 为什么合金钢中有单一的奥氏体钢

合金钢是含有合金元素碳钢的总称，按合金元素的含量可以分为低合金钢（合金元素总量＜5%）；中合金钢（合金元素总量≈5%-10%）；高合金钢（合金元素总量＜10%）。
一般高合金钢因为合金元素含量高，就会有单一的奥氏体钢，如18-8型的铬镍奥氏体不锈钢0Cr18Ni9Ti；Mn13型的ZGMn13等。

② 钢的基本组织有哪些

金属材料的内部结构，只有在显微镜下才能观察到。在显微镜下看到的内部组织结构称为显微组织或金相组织。钢材常见的金相组织有：铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体等。

铁素体是碳在a-Fe中的固溶体。a-Fe的溶碳能力较差，因此，铁素体的含碳量很低，在室温时仅为0。008，由于含碳量低，铁素体的强度和硬度都很低，但塑性和韧性很好；

奥氏体是碳在丁γ-Fe中的固溶体。γ-Fe的溶碳能力比a-Fe大，在1143℃时，其最大溶解度为2。11。奥氏体的强度较低，但塑性好，其机械性能与含碳量及温度有关。对于普通碳素钢，一般在室温下没有单一奥氏体存在，但在某些合金钢（含有较高合金元素锰或镍的钢）中，室温时也会有奥氏体存在，甚至全部都是奥氏体组织。

铁与碳形成具有金属键结合的金属化合物碳化三铁，称为渗碳体。它的含碳量为6。67，其晶体结构比较复杂，熔点为1227~1600℃。渗碳体的硬度很高，塑性几乎为零，是一个硬而脆的相。它在钢铁中的分布可以成片状、粒状、网状或板状，它的形态、大小及在钢中的分布状况，对钢的性能有很大影响。

珠光体是铁素体与渗碳体的机械混合物。一般情况下，铁素体和珠光体多以片层状相间排列混合在一起，称为片状珠光体。渗碳体也能以小圆球的形式分布在铁素体的基体上，称为球状珠光体。

③ 奥氏体钢的简介

形成原因：碳钢中有三个基本相，即铁素体、奥氏体和渗碳体。合金元素加入钢中时，可以溶于此三相中形成合金铁素体、合金奥氏体及合金渗碳体。当钢中加入镍、锰、碳、氮等元素时，这些元素可使A1和A3温度降低，使铁碳相图中S点、E点向左下方移动，从而使奥氏体区域扩大。其中与γ－Fe无限互溶的元素镍或锰的含量较多时，可使奥氏体区域扩展到室温，因此在室温下钢组织仍以奥氏体单相存在。

④ 是不是在常温下钢中不存在奥氏体呢

不是的，一些钢在室温下可以是奥氏体，是因为加入了大量的合金元素，将TTT曲线的Ms点降到了室温以下，这样在淬火的时候就不会得到M，而是得到A，比如高锰钢就是利用了这一点，在室温时得到得到A。另外合金元素比如Mn,Cr都可以降低钢的Ms点

⑤ 按照铁碳平衡图，请叙述碳的质量分数为0.2%的低碳钢从室温加热过程中钢的组织变化（叙述到奥氏体状态）

原始组织为淬火组织时会随着温度的升高而产生回火现象，较高温度时转变内为珠光体型的组容织。接近A1温度时，无论原始组织如何，都将产生回复再结晶现象。组织形态为铁素体+珠光体（大量铁素体基体上分布着渗碳体，其中渗碳体密集区与铁素体构成珠光体）。
到AC1时出现渗碳体的分解并溶入铁素体变形奥氏体（共析反应的逆反应），温度继续升高时，剩余的铁素体逐步溶入奥氏体，AC1与AC3之间的组织状态为奥氏体+未溶铁素体，到AC3时变成单一的奥氏体。