خواص کلی فولادهای آستنیتی-بخش اول
فولادهای آلیاژی آستنیتی چند ریختی هستند، که شامل دانه های آستینتی با اتم‌های جانشین و بین نشین هستند. رسوبات فازهای ثانویه دورن دانه ای در دانه‌ها با مرزدانه ها جدا شده‌اند که می‌تواند ترکیب شیمیایی پیچیده تری از زمینه محلول جامد آستنیت داشته باشند[1].
این مرزدانه ها با توجه به ترکیب شیمیایی، تاریخچه عملیات حرارتی و شرایط سرویس معمولاً محل تجمع ذرات فاز ثانویه هستند. شکل 4‑1ساختار کلی یک فولاد 309 اصلاح شده را بعد از آزمایش خزش نشان می‌دهد.مرزدانه های آستنیتی به طور واضح مشخص هستند.بدین گونه خواص فیزیکی و شیمیایی فولادهای آستنیتی بستگی به مشخصات آستنیت، طبیعت مرزدانه ها و خواص رسوبات مختلف دارد. هر اتم در آستنیت حدود یک درصد حجم کمتری را اشغال می‌کند. به همین خاطر آستنیت FCC چگال تر از فریت BCC است. بزرگ‌ترین مکان‌های بین نشین در ساختار بلورین آستنیت بزرگ‌تر از فریت است. به همین خاطر آستنیت می‌تواند اتم‌های بین نشین خالص بیشتری را در خود حل کند.به طور مثال حلالیت کربن در آستینت حدود 40 برابر فریت در دمای 753 درجه سانتی‌گراد است.به طور مشابه، حلالیت نیتروژن در آستنیت 20 برابر فریت در دمای 590 درجه سانتی‌گراد است.این تفاوت تأثیر زیادی بر عملیات حرارتی فولادهای آستینت و فریت و تأثیر مقدار عناصر بین نشین بر میزان استحکام بخشی آن‌ها دارد.چگالی بیشتر ساختار آستینت FCC موجب نفوذپذیری کمتر هر دو عناصر محلول بین نشین و جانشین می‌شود[2].
بدین گونه انتظار می‌رود فرآیند رسوب سختی در آستنیت نسبت به فریت کمتر تحت کنترل نفوذ است. ضریب انبساط گرمایی CTE برای فولاد آستنیتی حدود 50% بیشتر از فولاد فریت/مارتنزیت است. ضریب انبساط گرمایی معمولاً با افزایش باندهای انرژی افزایش می‌یابد و باندهای انرژی به فعل و انفعال[1] اتم‌هایی که در حالت جامد قرار گرفته‌اند و فاصله بین اتم‌ها بستگی دارد. هر چه این فعل و انفعال بیشتر باشد انرژی باند بیشتر است[3]. به عبارت دیگر باندهای کوتاه‌تر انرژی باند بیشتری دارند. در مورد فولاد، باندهای اصلی بین اتم‌های آهن است پس طبیعت فعل و انفعال در مورد همه فولادهای آستنیت، فریت و مارتنزیت مشابه است. بدین گونه انرژی باندها به طول باندها بستگی دارد. طول باندها می‌تواند از طریق اندازه گیری مراکز دواتم کنار هم تقریب زده شود. بدین گونه انرژی باند با کاهش فاصله بین اتم‌ها افزایش می‌یابد. همان طور که قبلاً اشاره شد فولاد آستنیتی FCC چگال تر از فولاد فریتی است و از این‌رو ضریب انبساط گرمایی بالاتری دارد. اما استحکام باند می‌تواند از طریق اضافه کردن عناصر آلیاژ تغییر کند و بدین گونه می‌توان ضریب انبساط گرمایی را کاهش داد. شکل 4‑2 ضریب انبساط گرمایی بعضی از فولادهای آستنیتی رایج را نشان می‌دهد. به طور کلی ضریب انبساط گرمایی با افزایش Ni کاهش می‌یابد[4].
