Termíny "expandovaný austenit" a "S-fáze" byly poprvé objeveny na počátku 80. let 20. století. Termín S-fáze byl použit k popisu nových píků zobrazených pomocí rentgenového práškového difrakčního zařízení (XRD). Předpokládalo se, že v austenitické struktuře korozivzdorných ocelí vzniká nová fáze. Později se zjistilo, že to není pravda a že v procesu termochemické difúze nedochází k žádné fázové změně; název se však vžil a dnes se zaměnitelně používají termíny "rozšířený austenit" nebo "S-fáze". V jednu chvíli se dokonce používalo označení "M-fáze", protože se věřilo, že vzniká martenzitická struktura, což je rovněž nepravda.
S-fáze se tvoří přesycením uhlíkem a/nebo dusíkem, a to až do 25 % pro dusíkovou S-fázi. Výsledky implantace prvků jsou snadno rozpoznatelné podle jasně bílé vrstvy a lze je přičíst mřížkové expanzi, zatímco materiál jádra expanzi omezuje. V důsledku toho vznikají velmi vysoká zbytková napětí a dosahuje se vysoké tvrdosti, obvykle vyšší než 1000HV0,05. Oba typy S-fáze (dusíková a uhlíková) jsou metastabilní, přičemž druhá z nich, která se tvoří v oblasti Kolsterising® nabízí vyšší tepelnou stabilitu a větší tažnost.
Jak ukazuje obrázek, atomy uhlíku nebo dusíku difundují do intersticiálních prostor mřížky a na povrch je vyvíjen tlak, zatímco základní materiál absorbuje expanzi.
- tažnost zpevněné vrstvy
- zvýšení odolnosti proti oděru
- zvýšená únavová životnost
- prevence zadírání u austenitických materiálových párů