Перші зерна утворюються на кордоні між ферритом і цементитом - структурними складовими перліту. В 1 см 2 площа межа між ферритом і цементитом становить кілька м 2. через що перетворення починається з утворення безлічі зерен і утворюється велика кількість малих зерен аустеніту. Розмір цих зерен характеризує так звану величину початкового зерна аустеніту. Подальший нагрів (або витяг) після закінчення перетворення викликає зростання аустенітних зерен. Зростання зерна - мимовільний процес. Розрізняють два типи сталей: спадково мелкозернистую і спадково грубозернисту; перша характеризується малою швидкістю до зростання зерна, друга підвищеною схильністю.
Мал. 36. Схема зміни розміру зерна перліту в залежності від нагрівання в аустенитной області
Перехід через критичну точку А1 супроводжується різким зменшенням зерна. При подальшому нагріванні зерно з дрібнозернистої сталі не росте до 950-1000 о С, після чого усуваються чинники, що перешкоджають росту, і зерно починає швидко рости. У крупно зернистої стали зростання починається після переходу через критичну точку.
Розміри перлитових зерен тим більше, чим більше зерна аустеніту. Наступні охолодження не подрібнює розмір зерен.
Розрізняють три типи зерна стали: початкове зерно, розмір зерна аустеніту в момент закінчення перлито-аустенітного перетворення; спадкове зерно (природне) зерно - схильність аустенітних зерен до зростання; дійсне зерно - розмір зерна аустеніту в даних конкретних умовах.
Сталь розкислення тільки ферромарганцем (кипляча сталь) або ферромарганцем і феросиліцію спадково грубозерниста сталь, а сталь, додатково розкислення алюмінієм - дрібнозернистий. Природу мелкозернистости пояснює теорія бар'єрів. Алюміній, введений в рідку сталь незадовго до її розливання по виливницях, утворює з розчиненими в рідкій сталі азотом і киснем частки нітридів і оксидів (AlN, Al2 O3). Ці сполуки розчиняються в рідкому металі, а після кристалізації виділяються у вигляді найдрібніших частинок на поверхні зерен, перешкоджаю їх зростання за рахунок руху кордонів.
Мал. 38. Кінетична крива перетворення перліту в аустеніт
Мал. 39. Кінетичні криві перетворення аустеніту в перліт при різних температурах
Процес утворення перліту - це процес зародження центрів перліту і зростання перлитових кристалів. Для цього потрібні належні фізичні умови: Процес відбувається в часі і може бути зображений у вигляді так званої кінетичної кривої перетворення, яка б показала кількість утвореного перліту за час перетворення. Мал. 38. Точка а на кривій показує момент, коли виявляється початок перетворення, а точка b - завершення перетворення. На положення кривих впливає ступеня переохолодження. Мал. 39. При високій температурі t1 (мала ступінь переохолодження) перетворення розвивається повільно і тривалість інкубаційного періоду і час перетворення скорочуються. Максимум швидкості перетворення відповідає температурі t4, подальші зниження температури призведе вже до зменшення швидкості перетворення. Кінетичні криві перетворення аустеніту в перліт отримані для різних температур використовуються для побудови діаграм ізотермічного перетворення аустеніту.