オーステナイトではFe原子間距離が広くなってC原子が移動することができますが,セルとセルとの結晶粒界を越えて移動することはできますか?

 「セル境界でも結晶粒界でもC原子が移動できるか?」との事であれば,Yesです.

 凝固後の温度低下で共析変態温度に達するまでにAGr線(Fe-C二元平衡複状態図のFe-G系)に沿ってγ中のC固溶度が低下し共析変態でγ⇒αあるいは、γ⇒α+Fe3Cに相変態します.従って結論は、「移動できる」となります.
 温度低下によりγ中のC固溶度が減少し黒鉛が析出する過程は,まず黒鉛に接するγ(fcc)中の侵入型固溶原子Cは,既存の黒鉛や空隙に析出して黒鉛(Cの結晶)になります.するとC原子が抜けた結晶格子の空いた所に隣接する他の結晶からあるいは結晶粒界を経由してC原子が移動(拡散)して入り込みます.この繰り返しが,三次元的に起こり基地全体が共析組成(CE≒0.7%)になるまで続きます.Fe-G系の共析変態温度域で全ての結晶粒が共析組成になれれば,オールフェライト基地になりますが,Fe-G系の共析変態温度域を通過しても過剰のC原子を固溶する結晶粒は,Fe-Fe3C系の共析変態温度で共析セメンタイト(Fe3C)とα(bcc)との層状組織(パーライト)に相変態します.γに固溶している炭素の析出は,γ中のCの拡散速度と化学組成,拡散距離,鋳鉄の冷却速度などに影響されています.これに関しては,素形材センター発行の「新版 鋳鉄の生産技術(平成24年10月10日)」のp23〜29の図解を参照ください.またP29〜42に接種及び球状化機構と合金元素の影響が述べられておりますのでご覧になって下さい.

                                                         (「鋳造工学」93巻9号掲載)