鋼在加熱時(shí)發(fā)生奧氏體形成和長大，剩余碳化物或鐵素體的溶解，奧氏體中合金成分的均勻化，合金元素的晶界偏聚，奧氏體晶粒長大等過程。當(dāng)鋼加熱到Ac1溫度以上，奧氏體的形核和長大依賴于碳化物的溶解和碳的擴(kuò)散，因而合金元素對(duì)碳化物穩(wěn)定性的影響以及碳在奧氏體中擴(kuò)散的影響，直接控制著奧氏體形核和長大的速率。強(qiáng)碳化物形成元素鈦、釩、鈮等形成穩(wěn)定的碳化物，若溶于M23c6或Fe3C中也增加其穩(wěn)定性，因而顯著減慢轉(zhuǎn)變時(shí)碳化物的溶解和奧氏體形成過程。中強(qiáng)碳化物形成元素鎢、鉬和鉻的作用要小些，而弱碳化物形成元素錳將降低強(qiáng)碳化物的穩(wěn)定性，加速鋼在轉(zhuǎn)變時(shí)碳化物的溶解，降低其溶解于奧氏體的溫度，加速奧氏體的形成過程。非碳化物形成元素鎳和鈷降低碳在奧氏體中擴(kuò)散激活能，加速奧氏體的形成。奧氏體轉(zhuǎn)變完成之后，碳和合金元素開始擴(kuò)散均勻化，由于碳化物形成元素?cái)U(kuò)散系數(shù)遠(yuǎn)低于碳的擴(kuò)散系數(shù)，它們與碳的親和力大于鐵，因而在碳化物形成元素富集區(qū)，碳的濃度也高于碳在奧氏體中的平均濃度。在碳化物形成元素?cái)U(kuò)散均勻之前，碳在奧氏體中的分布也不均勻。含強(qiáng)碳化物形成元素和中強(qiáng)碳化物形成元素的鋼。用升高淬火溫度或延長保溫時(shí)間促進(jìn)奧氏體中成分均勻化。這是合金鋼提高淬透性的有效方法。在奧氏體成分均勻化的同時(shí)，還發(fā)生合金元素和雜質(zhì)元素的晶界偏聚過程，已知的元素有碳、硫、磷、鈮、鉬和稀土元素等。

鋼在高溫保持將引起奧氏體晶粒長大。凡是影響晶界表面能和晶界原子擴(kuò)散的因素都可改變奧氏體晶粒長大過程。促進(jìn)奧氏體晶粒長大的元素有碳，錳在高碳鋼中也有促進(jìn)奧氏體晶粒長大作用。鋼中彌散的氮化物和碳化物質(zhì)點(diǎn)阻礙晶界遷移，起細(xì)化奧氏體晶粒的作用，主要有鈦、鈮和釩的氮化物和碳化物，以及鋁的氮化物。