Los términos "austenita expandida" y "fase S" se acuñaron cuando se descubrieron por primera vez a principios de la década de 1980. El término fase S se utilizó para describir los nuevos picos que aparecían con el dispositivo de difracción de rayos X en polvo (XRD). Se creía que se formaba una nueva fase en la estructura austenítica de los aceros inoxidables. Más tarde se descubrió que esto no era cierto y que no se producía ningún cambio de fase en el proceso de difusión termoquímica; sin embargo, el nombre se mantuvo y los términos "austenita expandida" o "fase S" se utilizan hoy indistintamente. En un momento dado, se llegó a utilizar "fase M", ya que se creía que se formaba una estructura martensítica, lo que tampoco es cierto.
La fase S está formada por una sobresaturación de carbono y/o nitrógeno, hasta un 25% para la fase S de nitrógeno. La implantación de los elementos resultantes es fácilmente identificable por una capa blanca brillante y puede atribuirse a la expansión reticular, mientras que el material del núcleo constriñe la expansión. Como resultado, se forman tensiones residuales muy altas y se alcanza una dureza elevada, normalmente superior a 1000HV0,05. Ambos tipos de fase S (nitrógeno y carbono) son metaestables, siendo esta última la que se forma en la fase Kolsterising® ofrece mayor estabilidad térmica y ductilidad.
Como se muestra en la imagen, los átomos de carbono o nitrógeno se difunden en los espacios intersticiales de la red y se ejerce presión sobre la superficie mientras el material base absorbe la expansión.
- ductilidad de la capa endurecida
- aumento de la resistencia a la abrasión
- mayor resistencia a la fatiga
- prevención de la corrosión por frotamiento en pares de materiales austeníticos