將共析鋼加熱到臨界點Ac1以上，發(fā)生共析反應，珠光體就轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，即P→A或F+Fe₃C→A。

在這個轉(zhuǎn)變過程中，由于各相的碳含量不同，晶格類型不同，所以面臨著碳的重新分布和晶格類型的重建兩個問題。

首先，鐵素體中碳的質(zhì)量分數(shù)極低，最大不超過0.0218%，而滲碳體中碳的質(zhì)量分數(shù)卻高達6.67%，當這兩個碳濃度相差極大的相溶合在一起成為一個相的時候，碳濃度必然有一個均勻化的過程。

其次，奧氏體、鐵素體及滲碳體的晶格類型不同，鐵素體為體心立方晶格，奧氏體為面心立方晶格，而滲碳體為復雜斜方結(jié)構，在奧氏體形成過程中舊的晶格必然要被新的晶格所代替。

奧氏體形成的過程與其他相變過程一樣，同樣遵循成核和長大這一普遍規(guī)律。

奧氏體的形成過程可以分為奧氏體成核、奧氏體晶核長大、未溶滲碳體溶解和奧氏體均勻化四個階段，見圖1。

(1)奧氏體成核

奧氏體的晶核首先在鐵素體和滲碳體的相界面處形成，在這里兩相的成分極不均勻，碳濃度相差懸殊，使擴散容易進行。晶格的類型也不同，在727℃以上，面心立方晶格的奧氏體比體心立方晶格的珠光體具有較低的自由能，處于奧氏體狀態(tài)更穩(wěn)定。

圖1共析鋼奧氏體的形成過程示意圖

a)奧氏體成核 b）奧氏體晶核長大 c）未溶滲碳體溶解 d）奧氏體均勻化

(2)奧氏體晶核長大

奧氏體晶核形成后，便在舊的相界面上產(chǎn)生了兩個新的相界面，這就是奧氏體與鐵素體的相界面和奧氏體與滲碳體的相界面。依靠這兩個新的相界面，原子、晶核不斷地向鐵素體和滲碳體內(nèi)部推移，一方面通過能量轉(zhuǎn)換將鐵素體的體心立方晶格重建為面心立方晶格。另一方面，通過原子擴散，將滲碳體的碳原子溶入已生成的奧氏體中，晶核不斷長大直至各奧氏體晶?；ハ嘟佑|，成為單一的奧氏體相。

(3)未溶滲碳體溶解

在奧氏體形成的過程中，一方面由于鐵素體和奧氏體為同素異構體，另一方面由于滲碳體的晶體結(jié)構與奧氏體有很大的差別，碳含量也比奧氏體高出很多，所以鐵素體向奧氏體的轉(zhuǎn)變優(yōu)先于滲碳體碳原子向奧氏體擴散。在奧氏體完全形成的初期，仍有部分未完全溶解的滲碳體存在，這些殘留的滲碳體還需要經(jīng)過一段時間才能完全溶解。