高温原位观察夹杂物对奥氏体晶界迁移的钉扎作用

奥氏体是钢铁在高温下存在的面心立方结构相。绝大多数钢铁的热处理（如正火、淬火、焊接热循环）都在奥氏体区进行。在高温下，奥氏体晶界会发生迁移：小晶粒被大晶粒吞噬，平均晶粒尺寸长大。晶粒尺寸直接决定冷却后室温组织的力学性能，细晶粒（一般10μm以下）可同时提高强度和韧性，粗晶粒则恶化韧性。因此，控制高温奥氏体晶粒长大是材料设计的核心任务之一。

金属中不可避免地存在非金属夹杂物，如氧化物（Al₂O₃）、硫化物（MnS）、氮化物（TiN、AlN）等。当晶界迁移遇到这些微小颗粒时，由于夹杂物与两侧奥氏体晶粒的界面能不同，晶界会被“锚定”在夹杂物上，这种现象称为钉扎效应。

夹杂物的“钉扎作用”（1250℃）

实验设备：超高温激光共聚焦显微镜（型号VL3000DX-SVF18SP）