奥氏体晶粒大小对冷却转变过程及其所获得的组织与性能均有很大影响。因此，掌握奥氏体晶粒长大的规律及控制奥氏体晶粒度的方法，对热处理生产实践非常重要。

晶界的能量高，在一定温度下奥氏体晶粒会发生相互吞并的现象，大晶粒吞并小晶粒，使总的晶界面积减小，界面能降低，因此奥氏体晶粒长大在一定条件下是一个自发过程。晶粒长大的动力和阻力相互作用使晶界推移，实现奥氏体晶粒长大。

1.晶粒长大的动力

奥氏体晶粒长大的动力是其晶粒尺寸的不均匀性。晶粒长大的驱动力与界面能成正比，而与晶粒尺寸成反比。

理想状态下的晶界如图2-2所示。处于这种状态下的奥氏体晶粒不易长大。但实际上奥氏体晶粒的大小是不均匀的。直径小于平均直径的晶粒，其邻接晶粒数一般小于6；直径大于平均直径的晶粒，其邻接晶粒数一般大于6。为了保持界面张力平衡，相交于一点的三条晶界应相互成120°角。在一定温度条件下，由于界面张力平衡作用，凡邻接晶粒数小于6的晶粒的晶界都将弯曲成正曲率弧，使界面面积增大，界面能升高。

图2-2 理想状态下的晶界(www.daowen.com)

为了减小晶界面积以降低界面能，晶界有由曲线变成直线的自发趋势，因此将导致该晶粒缩小，直至消失。邻接晶粒数大于6的晶粒的界面也因晶界张力平衡而弯曲成负曲率弧，同样为了减小界面面积，降低界面能，该晶粒将长大，从而吞并小晶粒。进一步提高加热温度或延长保温时间，大晶粒将继续长大。这就是无数个小晶粒被吞并和大晶粒长大的综合结果。这种长大过程又称为奥氏体的长大再结晶。

总之，界面能越大、晶粒尺寸越小，奥氏体晶粒长大的驱动力就会越大，即晶粒的长大倾向越大，晶界易于迁移。

2.晶界阻力

在实际金属材料中，晶界或晶内存在很多细小难熔的第二相沉淀析出粒子，晶界在推移过程中遇到沉淀析出粒子时将发生弯曲，导致晶界面积增大，晶界能量升高，阻碍晶界推移，起钉扎晶界作用，所以第二相粒子的存在是晶界移动的阻力。当沉淀析出粒子的体积百分数一定时，粒子越细小，分散度就会越高，对晶界移动的阻力也就越大。

由上述可知，在有第二相粒子存在的情况下，奥氏体长大过程要受到弥散析出的第二相粒子的阻碍作用。随着奥氏体晶粒长大过程的继续，奥氏体总的晶界面积逐渐减小，晶粒长大动力逐渐降低，直至晶粒长大动力和第二相弥散析出粒子的阻力相平衡时，奥氏体晶粒便停止长大。

总之，奥氏体晶粒长大是一种自发过程，其主要表现为晶界的推移。高度弥散的难溶第二相粒子对晶粒的长大起着很大的抑制作用。为了获得细小的奥氏体晶粒，必须保证钢中含有足够数量和足够细小的难溶第二相粒子。