鋼淬火會變硬，很早就被人們所認識，中國在戰國時代已進行鋼的淬火。但直到19世紀後期才知道其內部發生瞭組織變化，並將淬火形成的片狀相命名為馬氏體。1930年以後相似的轉變又在許多非鐵合金以及非金屬晶體中發現。馬氏體並不一定變硬，熱彈性馬氏體則具有彈性軟化效應，而且與之相聯繫的超彈性、鐵彈性及形狀記憶等現象也獲得重要應用。

　　馬氏體相變特徵　馬氏體相變屬於一種廣義的位移型無擴擴散相變，以切變位移為其特征，新舊相成分不變。相變特征是：①新相與母相之間有一定的位向關系。例如 Fe-C合金的體心四方馬氏體（M）與面心立方奧氏體(γ)──碳在γ-Fe中的固溶體──間有

， 。② 相界面是確定的晶面，稱為慣習面。例如含碳量為 0.5～1.4C 的Fe-C合金的慣習面是 。慣習面在相變過程中不畸變不轉動（即所謂不變平面）。③轉變區由於形成馬氏體發生切變，所以在平的樣品表面上會出現浮凸。④馬氏體形態呈片狀或條狀，內有 亞結構，往往是 孿晶。⑤是一級相變，具有成核成長過程。⑥晶體長大速率接近聲速（ 10 4～ 10 5厘米／秒）。⑦相變動力學有兩類：a.變溫轉變，成核率很大，馬氏體形成數量隻是溫度的函數，不依賴於時間。b.等溫轉變，成核率（或孕育期）依賴於溫度，具有“C”字形動力學曲線。變溫轉變可視為很快的階梯式的等溫轉變；而等溫轉變如僅考慮轉變後期馬氏體的極限量則同樣滿足變溫轉變的動力學方程。

　　由於相變的普遍性及技術上的重要性，大半個世紀以來開展瞭大量的理論研究。早期的工作可參閱J.W.克裡斯琴的著作，理論現狀主要有下列兩方面。

　　馬氏體相變晶體學　主要說明位向關系、慣習面、形狀變化以及亞結構等特征。經典模型著重解決位向關系，未能解釋慣習面的不畸變不轉動。50年代從慣習面不畸變的概念出發運用矩陣方法建立瞭原始的表象理論。認為相變產生的總應變

是由三部分組成：①產生點陣變化的貝茵應變 ；②不改變點陣類型的不均勻切變 以保持慣習面不應變；③剛性轉動 以保持慣習面不轉動，矩陣表達式為 （ 、 和 都是應變張量的矩陣表式， 為轉動變換矩陣），應用此理論可預測慣習面、位向關系以及亞結構。在Au－Cd、In－Tl等合金中符合很好，但對鋼中 (225)γ馬氏體還不能得到滿意解釋。針對此又發展瞭近代表象理論。

　　馬氏體相變動力學　馬氏體長大很快，因此成核率就成為相變動力學的主要控制因素。按均勻成核模型計算得的相變激活能太大(幾千電子伏)與實際不符。實驗表明成核位置與缺陷有關，因而提出瞭位錯圈成核、層錯成核、應變成核等模型。近年來對一些合金的電子顯微鏡觀察與電子衍射實驗表明核胚是在相變溫度以上形成的。關於預先相變的局部軟模理論值得註意，它將力學穩定性的喪失與缺陷聯系起來，缺陷附近的應變誘致聲模先行軟化，使自由能達到自由能－應變曲線的拐點形成核胚。

　　

參考書目

　徐祖耀編著：《馬氏體相變與馬氏體》，科學出版社，北京，1980。

　J.W.Christian，The Theory of Transformations inmetals and Alloys，Pergamon Press，London，1965.