Tepelné spracovanie a diagramy IRA, ARA

7.1.1 Tepelný cyklus.
Tepelné spracovanie materiálov je založené na pôsobení zvýšených teplôt na materiál s cieľom získať požadovanú štuktúru a tým aj vlastnosti materiálu. Výsledná štruktúra a výsledné vlastnosti sú odlišné od pôvodnej štuktúry a pôvodných vlastností.
Tepelné spracovanie spočíva v pôsobení jedného alebo viacerých (po sebe idúcich) tepelných cyklov na materiál. Tepelný cyklus sa skladá z ohrevu na príslušnú teplotu tepelného spracovania, výdrži na tejto teplote po dobu nevyhnutnú na prebehnutie štruktúrnych zmien v materiáli a následného ochladzovania na teplotu okolia (obr. 7.1).

7.1.2 Ohrev materiálu - austenitizácia.
Podľa diagramu Fe-Fe3C musí pri ohreve ocele nad teploty Ac1, Ac3 a Acm prebehnúť austenitizácia. U podeutektoidných ocelí sa medzi Ac1 a Ac3 mení ferit na austenit a u nadeutektoidných ocelí sa medzi Ac1 a Acm mení sekundárny cementit na austenit. Tieto premeny majú difúzny charakter, preto závisia nielen od teploty, ale aj od času.
Pre mechanizmus austenitizácie je príznačné, že u ocelí a bielych liatin sa začína premenou perlitu. Zárodky austenitu vznikajú na fázovom rozhraní feritu a cementitu vo vnútri perlitických zŕn. Rast zárodkov a neskôr zŕn austenitu je riadený difúziou uhlíka z rozpúšťajúceho sa cementitu do feritu, ktorý na svoju premenu musí nadobudnúť koncentráciu uhlíka zodpovedajúcu čiare SG v rovnovážnom diagrame. U podeutektoiných ocelí potom nasleduje vznik zárodkov austenitu na hraniciach zŕn feritu, t. j. premena feritu na austenit. U nadeutektoidných ocelí sa po premene perlitu na austenit rozpúšťajú karbidy (cementit a karbidy legujúcich prvkov). Tento dej závisí od difúzie uhlíka do austenitu, pričom sa vytvára rovnováha podľa čiary SE v rovnovážnom diagrame. Po premene feritu na austenit u podeutektoidných ocelí alebo po rozpustení cementitu v austenite u nadeutektoidných ocelí je vzniknutý austenit ešte nehomogénny z hľadiska chemického zloženia, pretože v ňom existujú nevyrovnané koncentračné rozdiely.