第十七章-马氏体
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阵通过切变转变为体心立方（体心正方）点阵， 而无成分的变化；
马氏体相变可以在相当低的温度（甚至4K）范 围内以极快的速度进行，在这样低的温度下， 原子扩散的速度极小，相变已不可能以扩散的 方式进行。
第二节 马氏体转变的特点
三、具有特定的位向关系
通过均匀切变而形成的马氏体与母相奥氏 体之间存在严格的位向关系。在关系钢中已 经发现的位向有K-S关系、西山关系、G-T关 系等。
80
马氏体转变量 / %
若Ms在室温之上而Mf点
60 40
低于室温，则淬火到室
温将得到相当数量的
20
0
’ ;继续冷却至室温以
下，则’将继续转变为
M，这种工艺称冷处理。
Mf
室温
温度→
Ms
马氏体转变量与 转变温度的关系
第二节 马氏体转变的特点
Ms、Mf 主要取决于奥氏体中的合金元素含量（包 括碳含量）。
逆相变与马氏体相变具有相同的特点。与冷却 时的Ms和Mf相对应，逆相变也有相变开始点As和 相变终了点Af 。
通常， As比Ms高，两者之差视合金成分而异。 如 Au-Cd 、 Ag-Cd 合 金 的 As 与 Ms 之 差 较 小 ， 仅 20~50℃，而Fe-Ni合金的As与Ms之差很大，大于 400℃。
凝固理论与固态相变
Solidification Theory and Phase Transformations in Solids
南京航空航天大学 材料科学与技术学院
缪强
第十七章 马氏体转变
前言
马氏体转变是由钢奥氏体化后快速冷却，抑 制其扩散型分解，在低温下进行的无扩散型相 变。马氏体转变是钢件热处理强化的主要手段， 产生马氏体组织的热处理工艺称为淬火。因此 马氏体转变的理论研究与热处理生产实践有密 切的关系。
第二节 马氏体转变的特点
五、相变发生在一个温度范围内——降温形成
马氏体转变开始的温度称上马氏体点，用Ms 表 示。
马氏体转变终了温度称下马氏体点，用Mf表示. 只有温度达到Ms以下才能发生马氏体转变。 在Ms以下，随温度下降，转变量增加，冷却中断,
转变停止，即转变量是温度的函数，与时间无关。
第二节 马氏体转变的特点
这种界面称为切变共格界面，即通过母相的切变 来维持共格关系的，也称第二类共格界面。
在具有共格界面的新旧两相中，原子位置有对应 关系，新相长大时，原子只作有规则的迁动而不改 变共格状态。
第二节 马氏体转变的特点
马氏体和奥氏体切变共格交界面示意图
第二节 马氏体转变的特点
晶格切变过程示意动画
第二节 马氏体转变的特点
Ms Mf
第二节 马氏体转变的特点
六、 转变不彻底
即使冷却到Mf 点，也 不能获得100%的马氏
体，总有部分奥氏体
未能转变而残留下来，
称残余奥氏体 ，用A’
’
或’ 表示。
第二节 马氏体转变的特点
若Ms点低于室温，则淬 火到室温将得到100%的 100
奥氏体；
第二节 马氏体转变的特点
第二节 马氏体转变的特点
综上所述，马氏体相变 区别于其它相变最基本的 特点只有两个：
① 相变以切变共格的方式 进行；
② 相变的无扩散性 。
其它特点均为由上述两 个基本特点派生出来。
马氏体组织
第三节 马氏体相变热力学
第三节 马氏体相变热力学
一、马氏体相变热力学条件
1、相变驱动力 马氏体相变也符合一般的相变规律，遵循相变的
马氏体转变 切变示意图
马氏体转变产生的表面浮凸
第二节 马氏体转变的特点
γ
α’
γ 惯习面
C
F
G
S’ S
B
T’
T
D
E
R
A O
H P
中脊面
N M
马氏体形成时引起的表面倾动
第二节 马氏体转变的特点
若相变前在试样抛光面上刻一直线划痕STR，则 相变后产生浮凸使其变为折线S’T’TR，在显微镜 光线照射下，浮凸两边呈现明显的山阴和山阳。故 马氏体的形成是通过切变方式来进行的，马氏体和 奥氏体界面的原子是二者共有的，而整个相界面是 相互牵制的。
示。其中aγ为奥氏 体的点阵常数。
0.304
0.292 a0
0.284
c
1.14
c/a
1.06
a
0.98
0
0.4
0.8
1.2
1.6
碳含量 / wt%
第一节 钢中马氏体的晶体结构
上述关系可用下列公式来表示：
c a0 a a0 c /a 1
式中 ，a0=2.0861Å，α-Fe的 点阵常数； α=0.116 ； β=0.013；γ=0.046；ρ—马氏体的含碳量（wt%）
第三节 马氏体相变热力学
转变所形成的晶粒内存在大量的位错、孪晶等 晶体缺陷，导致系统的能量升高。
周围的奥氏体还将产生塑性变形，也需要消耗 能量。
上述几点都使马氏体相变的阻力增大，尽管 非均匀形核母相的晶体缺陷可提供一定的能量， 但总体上仍然需要存在较大的新、旧两相自由 能差方能使相变得以进行。
第一节 钢中马氏体的晶体结构
具有反常轴比的马氏体
低温X射线研究Ms点在室温以下的高碳钢以及 Fe-Mn-C合金中形成的马氏体，轴比小于aM的正 常轴比，加热到室温以上，轴比又增大。
原因：碳原子除了占据八面体间隙外，还占据了 一部分四面体间隙位置。
第二节 马氏体转变的特点
第二节 马氏体转变的特点
每个{111}γ晶面上马氏体 有6种不同取向，而立方 点 阵 共 有 4 种 {111}γ 晶 面 ， 因 此 共 有 24 种 马 氏 体 取 向。
(110)α′ (111)γ
M在(111)面形成 时的可能取向
Fra Baidu bibliotek
第二节 马氏体转变的特点
2、西山关系 西山（Nishiyama ）在30%的Fe-Ni合金单晶中
第二节 马氏体转变的特点
四、惯习面
马氏体相变不仅新相与母相之间存在严格的 位向关系，而且马氏体是在母相的一定晶面上 开始形成的。这个晶面被称之为惯习面。通常 以母相的晶面指数来表示
随着马氏体形成温度的降低，惯习面有向高 指数变化的趋势 。所以，同一成分的钢在不同 条件下可能出现2种惯习面的马氏体。
第二节 马氏体转变的特点
二、无扩散性
从观察到的马氏体相变时 所出现的均匀切变现象，可 以设想相变过程原子是集体 运动的，原来相邻的原子仍 保持相邻，它们之间的相对 位移不超过一个原子间距， 即马氏体是在基本不发生扩 散的情况下形成的。
马氏体组织
第二节 马氏体转变的特点
无扩散的实验证据 钢中奥氏体转变为马氏体时，仅由面心立方点
前言
由于钢的成分和热处理条件不同，所获得的 马氏体的形态和亚结构也不相同，继而对钢件 的组织和力学性能产生不同的影响。通过对马 氏体形成规律的了解，才能正确地指导热处理 生产实践，充分发挥钢材的潜力。
前言
马氏体原先只是指钢加热到奥氏体区淬火后得 到的组织，但现在马氏体的含义非常广泛，凡是 基本特征属于切变共格型的相变均称为马氏体相 变，其相变产物都称为马氏体。
发现，在室温以上温度形成的马氏体与奥氏体之 间存在K-S关系，而在-70℃以下形成的马氏体则 存在下列关系：
{111}γ ∥ {110}α′； <110>α′∥<112> γ
按照西山关系，在每个{111}γ晶面上马氏体只 有3种不同取向，因此共有12种马氏体取向。
第二节 马氏体转变的特点
西 山 关 系 与 K-S 关 系比较，晶面平行关系 相同，而平行方向却有 5°16′之差。
(111)γ
5°16′
西山关系
[112]γ (111)γ
K-S关系
K-S关系与西山 关系的比较
第二节 马氏体转变的特点
3、G-T关系 Greniger和Troiano精确地测量了Fe-0.8%C-
22%Ni合金的奥氏体单晶中马氏体的位向，结果 发现K-S关系中的平行晶面、晶向与实际略有误差：
{111}γ∥ {110}α′ 差1°； <110> γ ∥<111>α′差2 °。
马氏体转变后，A’ 量随含碳量的增加而增加，当 含碳量达0.5%后，A’量才显著。
含 碳 量 对 马 氏体 转 变 温 度 的 影响
含碳 量对残余奥氏 体 量的影响
第二节 马氏体转变的特点
七、高速形成
马氏体形成速度极快（声速），瞬间形核，瞬间长 大。
当一片马氏体形成时， 撞击已形成的马氏体使 后者产生裂纹。
第三节 马氏体相变热力学
Great grow speed →inner stress → micro-crack
第二节 马氏体转变的特点
八、 转变可逆性
冷却时，奥氏体可以通过马氏体相变机 制转变为马氏体；同样，加热时，马氏体 可以通过逆向马氏体相变机制转变为奥氏 体。因此，马氏体相变具有可逆性。
第二节 马氏体转变的特点
第二节 马氏体转变的特点
1、K-S关系 Курдюмов和Sachs采用X射线极图法测出了
1.4%C钢中马氏体（α′）与奥氏体（γ）存在下 列的位向关系，即K-S关系：
{110}α′∥{111}γ； <111>α′∥<101> γ
第二节 马氏体转变的特点
按 照 K-S 关 系 ， 马 氏 体 在 奥 氏 体 中 可 以 有 24 种不同取向。如图，在
第三节 马氏体相变热力学
3、Ms点的物理意义 Ms点的物理意义即为奥氏体和马氏体两相自由能
之差达到相变所需最小驱动力之值时的温度。
显然，T0点一定，若Ms点越低，则相变所需的驱 动力就越大，所以马氏体相变驱动力ΔGγ→α’与(T0Ms)成正比：
ΔGγ→α’= ΔS(T0-Ms) 式中ΔS为γ→α’相变时的熵变。
结果使短轴方向的Fe间距伸长36%），而另两 个方向缩短4%，从而使体心立方变为体心正方 点阵。
由间隙碳原子造成 的这种非对称畸变称 为畸变偶极，可将其 视为一个强烈的应力 场，C原子就在这个 应力场的中心。
第一节 钢中马氏体的晶体结构
马氏体具有体心正方晶格 （a=b≠c）
轴比c/a 称马氏体的正方度。 C% 越高，正方度越大，
畸变越严重。 当＜0.25%C时，c/a=1，此
时马氏体为体心立方晶格。
c
第一节 钢中马氏体的晶体结构
点阵常数 / nm c/a
三、马氏体的点阵常数与含碳量的关系
通过X射线衍射分析测定室温下不同碳含量的
马氏体的点阵常数，
得出a、c及正方度
0.362
a
c/a 与 碳 含 量 呈 线
0.354
性关系，如右图所
马氏体转变是在低温下进行的一种相变，对 于钢来说，不仅铁原子及其它置换原子不能扩 散，而且间隙的碳原子也较难以扩散（只有短 距离的移动），故马氏体转变具有一系列不同 于扩散型相变的特点。
第二节 马氏体转变的特点
一、切变共格与表面浮凸现象
马氏体转变时，在预先抛 光的试样表面产生倾动，出 现浮凸现象，这表明转变是 以切变机制进行。γ中已转变 为M部分发生切变而使点阵 重组，且一边凹陷，一边突 起，带动界面附近的未转变γ 随之发生弹塑性应变。
热力学条件。马氏体相变的驱动力是新相（α’）与 母相（γ）的化学自由能之差：
G G G 0
第三节 马氏体相变热力学
相同成分的马氏体与
奥氏体的化学自由能和
温度的关系如右图，T0为 两相热力学平衡温度
（ ΔG=0 ） ， 显 然 马 氏 体 相 变 开 始 点 Ms 必 须 在 T0 之下才能使Δ G＞0，即由 过冷提供相变驱动力。
自由能G→
α ’稳定
G G
γ 稳定
G
G
Ms
T0
As
温度 / ℃
第三节 马氏体相变热力学
2、相变阻力
马氏体相变的阻力也是新相形成时的界面能G界 及应变能G弹，由于α’ 与γ之间存在共格界面， 所以G界很小，而G弹很大，是马氏体相变主要 的阻力。
由于马氏体相变是通过切变方式进行的，需要 克服切变阻力使母相点阵结构发生改组，为此 需要消耗能量。
马氏体相变在固体材料中很常见，不仅是金属 材料，在陶瓷材料中也发现了马氏体相变。
第一节 钢中马氏体的晶体结构
第一节 钢中马氏体的晶体结构
一、马氏体的定义
碳在-Fe中的过饱和固溶
体称马氏体，用M表示。
-Fe的最大含碳量：
0.0218%（727℃时）。 马氏体转变时，奥氏体中
的碳全部保留到马氏体中。
马氏体组织
第一节 钢中马氏体的晶体结构
二、马氏体的点阵结构及其畸变
在平衡状态下，碳在-Fe中的固溶度极小（室温 下为0.006%），而钢 中马氏体的含碳量远 远超过此值。C溶入 -Fe 中 的 扁 八 面 体 间 隙后，力图使其变为 正八面体间隙，所以 引起点阵畸变。
第一节 钢中马氏体的晶体结构
马氏体相变可以在相当低的温度（甚至4K）范 围内以极快的速度进行，在这样低的温度下， 原子扩散的速度极小，相变已不可能以扩散的 方式进行。
第二节 马氏体转变的特点
三、具有特定的位向关系
通过均匀切变而形成的马氏体与母相奥氏 体之间存在严格的位向关系。在关系钢中已 经发现的位向有K-S关系、西山关系、G-T关 系等。
80
马氏体转变量 / %
若Ms在室温之上而Mf点
60 40
低于室温，则淬火到室
温将得到相当数量的
20
0
’ ;继续冷却至室温以
下，则’将继续转变为
M，这种工艺称冷处理。
Mf
室温
温度→
Ms
马氏体转变量与 转变温度的关系
第二节 马氏体转变的特点
Ms、Mf 主要取决于奥氏体中的合金元素含量（包 括碳含量）。
逆相变与马氏体相变具有相同的特点。与冷却 时的Ms和Mf相对应，逆相变也有相变开始点As和 相变终了点Af 。
通常， As比Ms高，两者之差视合金成分而异。 如 Au-Cd 、 Ag-Cd 合 金 的 As 与 Ms 之 差 较 小 ， 仅 20~50℃，而Fe-Ni合金的As与Ms之差很大，大于 400℃。
凝固理论与固态相变
Solidification Theory and Phase Transformations in Solids
南京航空航天大学 材料科学与技术学院
缪强
第十七章 马氏体转变
前言
马氏体转变是由钢奥氏体化后快速冷却，抑 制其扩散型分解，在低温下进行的无扩散型相 变。马氏体转变是钢件热处理强化的主要手段， 产生马氏体组织的热处理工艺称为淬火。因此 马氏体转变的理论研究与热处理生产实践有密 切的关系。
第二节 马氏体转变的特点
五、相变发生在一个温度范围内——降温形成
马氏体转变开始的温度称上马氏体点，用Ms 表 示。
马氏体转变终了温度称下马氏体点，用Mf表示. 只有温度达到Ms以下才能发生马氏体转变。 在Ms以下，随温度下降，转变量增加，冷却中断,
转变停止，即转变量是温度的函数，与时间无关。
第二节 马氏体转变的特点
这种界面称为切变共格界面，即通过母相的切变 来维持共格关系的，也称第二类共格界面。
在具有共格界面的新旧两相中，原子位置有对应 关系，新相长大时，原子只作有规则的迁动而不改 变共格状态。
第二节 马氏体转变的特点
马氏体和奥氏体切变共格交界面示意图
第二节 马氏体转变的特点
晶格切变过程示意动画
第二节 马氏体转变的特点
Ms Mf
第二节 马氏体转变的特点
六、 转变不彻底
即使冷却到Mf 点，也 不能获得100%的马氏
体，总有部分奥氏体
未能转变而残留下来，
称残余奥氏体 ，用A’
’
或’ 表示。
第二节 马氏体转变的特点
若Ms点低于室温，则淬 火到室温将得到100%的 100
奥氏体；
第二节 马氏体转变的特点
第二节 马氏体转变的特点
综上所述，马氏体相变 区别于其它相变最基本的 特点只有两个：
① 相变以切变共格的方式 进行；
② 相变的无扩散性 。
其它特点均为由上述两 个基本特点派生出来。
马氏体组织
第三节 马氏体相变热力学
第三节 马氏体相变热力学
一、马氏体相变热力学条件
1、相变驱动力 马氏体相变也符合一般的相变规律，遵循相变的
马氏体转变 切变示意图
马氏体转变产生的表面浮凸
第二节 马氏体转变的特点
γ
α’
γ 惯习面
C
F
G
S’ S
B
T’
T
D
E
R
A O
H P
中脊面
N M
马氏体形成时引起的表面倾动
第二节 马氏体转变的特点
若相变前在试样抛光面上刻一直线划痕STR，则 相变后产生浮凸使其变为折线S’T’TR，在显微镜 光线照射下，浮凸两边呈现明显的山阴和山阳。故 马氏体的形成是通过切变方式来进行的，马氏体和 奥氏体界面的原子是二者共有的，而整个相界面是 相互牵制的。
示。其中aγ为奥氏 体的点阵常数。
0.304
0.292 a0
0.284
c
1.14
c/a
1.06
a
0.98
0
0.4
0.8
1.2
1.6
碳含量 / wt%
第一节 钢中马氏体的晶体结构
上述关系可用下列公式来表示：
c a0 a a0 c /a 1
式中 ，a0=2.0861Å，α-Fe的 点阵常数； α=0.116 ； β=0.013；γ=0.046；ρ—马氏体的含碳量（wt%）
第三节 马氏体相变热力学
转变所形成的晶粒内存在大量的位错、孪晶等 晶体缺陷，导致系统的能量升高。
周围的奥氏体还将产生塑性变形，也需要消耗 能量。
上述几点都使马氏体相变的阻力增大，尽管 非均匀形核母相的晶体缺陷可提供一定的能量， 但总体上仍然需要存在较大的新、旧两相自由 能差方能使相变得以进行。
第一节 钢中马氏体的晶体结构
具有反常轴比的马氏体
低温X射线研究Ms点在室温以下的高碳钢以及 Fe-Mn-C合金中形成的马氏体，轴比小于aM的正 常轴比，加热到室温以上，轴比又增大。
原因：碳原子除了占据八面体间隙外，还占据了 一部分四面体间隙位置。
第二节 马氏体转变的特点
第二节 马氏体转变的特点
每个{111}γ晶面上马氏体 有6种不同取向，而立方 点 阵 共 有 4 种 {111}γ 晶 面 ， 因 此 共 有 24 种 马 氏 体 取 向。
(110)α′ (111)γ
M在(111)面形成 时的可能取向
Fra Baidu bibliotek
第二节 马氏体转变的特点
2、西山关系 西山（Nishiyama ）在30%的Fe-Ni合金单晶中
第二节 马氏体转变的特点
四、惯习面
马氏体相变不仅新相与母相之间存在严格的 位向关系，而且马氏体是在母相的一定晶面上 开始形成的。这个晶面被称之为惯习面。通常 以母相的晶面指数来表示
随着马氏体形成温度的降低，惯习面有向高 指数变化的趋势 。所以，同一成分的钢在不同 条件下可能出现2种惯习面的马氏体。
第二节 马氏体转变的特点
二、无扩散性
从观察到的马氏体相变时 所出现的均匀切变现象，可 以设想相变过程原子是集体 运动的，原来相邻的原子仍 保持相邻，它们之间的相对 位移不超过一个原子间距， 即马氏体是在基本不发生扩 散的情况下形成的。
马氏体组织
第二节 马氏体转变的特点
无扩散的实验证据 钢中奥氏体转变为马氏体时，仅由面心立方点
前言
由于钢的成分和热处理条件不同，所获得的 马氏体的形态和亚结构也不相同，继而对钢件 的组织和力学性能产生不同的影响。通过对马 氏体形成规律的了解，才能正确地指导热处理 生产实践，充分发挥钢材的潜力。
前言
马氏体原先只是指钢加热到奥氏体区淬火后得 到的组织，但现在马氏体的含义非常广泛，凡是 基本特征属于切变共格型的相变均称为马氏体相 变，其相变产物都称为马氏体。
发现，在室温以上温度形成的马氏体与奥氏体之 间存在K-S关系，而在-70℃以下形成的马氏体则 存在下列关系：
{111}γ ∥ {110}α′； <110>α′∥<112> γ
按照西山关系，在每个{111}γ晶面上马氏体只 有3种不同取向，因此共有12种马氏体取向。
第二节 马氏体转变的特点
西 山 关 系 与 K-S 关 系比较，晶面平行关系 相同，而平行方向却有 5°16′之差。
(111)γ
5°16′
西山关系
[112]γ (111)γ
K-S关系
K-S关系与西山 关系的比较
第二节 马氏体转变的特点
3、G-T关系 Greniger和Troiano精确地测量了Fe-0.8%C-
22%Ni合金的奥氏体单晶中马氏体的位向，结果 发现K-S关系中的平行晶面、晶向与实际略有误差：
{111}γ∥ {110}α′ 差1°； <110> γ ∥<111>α′差2 °。
马氏体转变后，A’ 量随含碳量的增加而增加，当 含碳量达0.5%后，A’量才显著。
含 碳 量 对 马 氏体 转 变 温 度 的 影响
含碳 量对残余奥氏 体 量的影响
第二节 马氏体转变的特点
七、高速形成
马氏体形成速度极快（声速），瞬间形核，瞬间长 大。
当一片马氏体形成时， 撞击已形成的马氏体使 后者产生裂纹。
第三节 马氏体相变热力学
Great grow speed →inner stress → micro-crack
第二节 马氏体转变的特点
八、 转变可逆性
冷却时，奥氏体可以通过马氏体相变机 制转变为马氏体；同样，加热时，马氏体 可以通过逆向马氏体相变机制转变为奥氏 体。因此，马氏体相变具有可逆性。
第二节 马氏体转变的特点
第二节 马氏体转变的特点
1、K-S关系 Курдюмов和Sachs采用X射线极图法测出了
1.4%C钢中马氏体（α′）与奥氏体（γ）存在下 列的位向关系，即K-S关系：
{110}α′∥{111}γ； <111>α′∥<101> γ
第二节 马氏体转变的特点
按 照 K-S 关 系 ， 马 氏 体 在 奥 氏 体 中 可 以 有 24 种不同取向。如图，在
第三节 马氏体相变热力学
3、Ms点的物理意义 Ms点的物理意义即为奥氏体和马氏体两相自由能
之差达到相变所需最小驱动力之值时的温度。
显然，T0点一定，若Ms点越低，则相变所需的驱 动力就越大，所以马氏体相变驱动力ΔGγ→α’与(T0Ms)成正比：
ΔGγ→α’= ΔS(T0-Ms) 式中ΔS为γ→α’相变时的熵变。
结果使短轴方向的Fe间距伸长36%），而另两 个方向缩短4%，从而使体心立方变为体心正方 点阵。
由间隙碳原子造成 的这种非对称畸变称 为畸变偶极，可将其 视为一个强烈的应力 场，C原子就在这个 应力场的中心。
第一节 钢中马氏体的晶体结构
马氏体具有体心正方晶格 （a=b≠c）
轴比c/a 称马氏体的正方度。 C% 越高，正方度越大，
畸变越严重。 当＜0.25%C时，c/a=1，此
时马氏体为体心立方晶格。
c
第一节 钢中马氏体的晶体结构
点阵常数 / nm c/a
三、马氏体的点阵常数与含碳量的关系
通过X射线衍射分析测定室温下不同碳含量的
马氏体的点阵常数，
得出a、c及正方度
0.362
a
c/a 与 碳 含 量 呈 线
0.354
性关系，如右图所
马氏体转变是在低温下进行的一种相变，对 于钢来说，不仅铁原子及其它置换原子不能扩 散，而且间隙的碳原子也较难以扩散（只有短 距离的移动），故马氏体转变具有一系列不同 于扩散型相变的特点。
第二节 马氏体转变的特点
一、切变共格与表面浮凸现象
马氏体转变时，在预先抛 光的试样表面产生倾动，出 现浮凸现象，这表明转变是 以切变机制进行。γ中已转变 为M部分发生切变而使点阵 重组，且一边凹陷，一边突 起，带动界面附近的未转变γ 随之发生弹塑性应变。
热力学条件。马氏体相变的驱动力是新相（α’）与 母相（γ）的化学自由能之差：
G G G 0
第三节 马氏体相变热力学
相同成分的马氏体与
奥氏体的化学自由能和
温度的关系如右图，T0为 两相热力学平衡温度
（ ΔG=0 ） ， 显 然 马 氏 体 相 变 开 始 点 Ms 必 须 在 T0 之下才能使Δ G＞0，即由 过冷提供相变驱动力。
自由能G→
α ’稳定
G G
γ 稳定
G
G
Ms
T0
As
温度 / ℃
第三节 马氏体相变热力学
2、相变阻力
马氏体相变的阻力也是新相形成时的界面能G界 及应变能G弹，由于α’ 与γ之间存在共格界面， 所以G界很小，而G弹很大，是马氏体相变主要 的阻力。
由于马氏体相变是通过切变方式进行的，需要 克服切变阻力使母相点阵结构发生改组，为此 需要消耗能量。
马氏体相变在固体材料中很常见，不仅是金属 材料，在陶瓷材料中也发现了马氏体相变。
第一节 钢中马氏体的晶体结构
第一节 钢中马氏体的晶体结构
一、马氏体的定义
碳在-Fe中的过饱和固溶
体称马氏体，用M表示。
-Fe的最大含碳量：
0.0218%（727℃时）。 马氏体转变时，奥氏体中
的碳全部保留到马氏体中。
马氏体组织
第一节 钢中马氏体的晶体结构
二、马氏体的点阵结构及其畸变
在平衡状态下，碳在-Fe中的固溶度极小（室温 下为0.006%），而钢 中马氏体的含碳量远 远超过此值。C溶入 -Fe 中 的 扁 八 面 体 间 隙后，力图使其变为 正八面体间隙，所以 引起点阵畸变。
第一节 钢中马氏体的晶体结构