试验表明，奥氏体晶粒越大，板条群越大， 而一个原奥氏体晶粒内板条群个数基本不变，奥氏 体晶粒大小对板条宽度几乎没影响。
(6)与冷却速度的关系
冷却速度越大，板条群和块宽同时减小，组织变
细，因此提高冷却速度有利于细化马氏体晶粒。
2、片状马氏体
常见于淬火高、中碳钢及高Ni的Fe-Ni合金 中，是铁系合金中出现的另一种典型的马氏体 组织。
Martensite
M—马氏体
十九世纪未到二十世纪初主要局限于研究钢 中的马氏体转变及转变所得产物—马氏体。
二十世纪三十年代，人们用X射线结构分析 的方法测得钢中马氏体是碳溶于α-Fe而形成的过 饱和固溶体，因此，曾一度认为“所谓马氏体即 碳在α—Fe中的过饱和固溶体”。
四十年代前后，在Fe—Ni、Fe—Mn合金以及 许多有色金属及合金中也发现了马氏体转变。由 于这些发现，人们不得不把马氏体的定义修定为： “ 在冷却过程中所发生马氏体转变所得产物统称 为马氏体 ”。
十九世纪未期，人们才知道钢在“加热和冷却” 过程中内部相组成发生了变化，从而引起了钢的性能 的变化。为了纪念在这一发展过程中做出杰出贡献的 德国冶金学家Adolph Martens，法国著名的冶金学家 Osmond建议将钢经淬火所得高硬度相称为“马氏体”， 并因此将得到马氏体相的转变过程称为马氏体转变。
板条单晶→板条块 →板条群→马氏体 晶粒
图 18Ni马氏体时效钢的板条马氏体组织
（2）亚结构
主要是高密度的位错缠结构成的位错胞， 位错密度可高达0.3～0.9×1012/cm2，板条边 缘有少量孪晶。
(3)位向关系
在一个板条束内，马氏体惯习面接近 {111}γ；马氏体和奥氏体符合G-T关系最多； 符合K-S关系和西山关系的较少，在一个板条 束内，存在几种位向关系的原因尚不清楚。
。其显微组织是由许多成群的板条组成，称板条 马氏体。也称位错马氏体。
（1）显微结构
由平行排列的板条 组成的较大区域称为板 条群。在一个原奥氏体 晶 粒 内 可 以 包 含 3—5 个 这样的板条群.
一个板条群又可分 成几个平行的区域，称 为同位向束(板条块)
同位向束之间大角度晶 界
每个同位向束 由若干个平行板条 所组成,每个板条为 一个马氏体单晶体
碳原子在马氏体点阵中位置及分布
C在α-Fe中可能存在的位置是Fe原子构成的体心 立方点阵的八面体间隙位置
3、M位向关系
马氏体与母相之间存在着一定的位向关系。在钢中已观 察到的有K—S关系、西山关系和G—T关系。
（1）K—S关系 1930年，库尔鸠莫夫与Sachs在1.4%C的碳钢中发
现，M与A有下述关系：
第6章 马氏体与钢在冷却时的低 温转变
本章重点：
马氏体相变的主要特点、马氏体的组 织形态及性能、Ms点定义及影响因素。
本章难点：
马氏体相变的K-S模型
马氏体转变的发展过程
早在战国时代人们已经知道可以用淬火(即将钢加 热到高温后淬入水或油中急冷)的方法可以提高钢的硬 度，经过淬火的钢制宝剑可以“削铁如泥”。
C%<0.6%为 (111)γ， 0.6-1.4%为(225)γ， C%>1.4%为(259)γ 惯习面也可因马氏体形成温度而变化。随着温度的 降低，惯习面为(111)γ→(225)γ→(259)γ。
§6一2 马氏体的组织形态
（一）马氏体的类型 1、板条状马氏体
板条马氏体是低、中碳钢，马氏体时效钢，不 锈钢等铁系合金中形成的一种典型的马氏体组织
2．马氏体点晶体结构
体心立方或体心正方 ｃ/ａ称为正方度。 随钢中碳含量升高，马氏体的点阵常数c增
大，a减小，正方度c/a增大.
图奥氏体和马氏体的点阵常数与碳含量的关系
可用下列公式表示
c a0 a a0 c / a 1
式中，a0＝2.861Å（α-Fe点阵常数）；α＝0.116； β＝0.013；γ＝0.046；ρ为马氏体碳含量（重量 百分数）。α和β的数值表示碳在α-Fe点阵中引 起局部畸变的程度。
§6一1 马氏体的晶体学
1.马氏体相变与M的定义
M相变： 替换原子经无扩散位移，由此产生形 状改变和表面浮突，呈不变平面应变特征 的一级、形核长大型的相变。
马氏体定义
钢中的马氏体是C在α-Fe中的过饱和 间隙固溶体。
刘宗昌：马氏体是原子经无需扩散切 变的不变平面应变的晶格改组过程，得 到与母相具有严格晶体学关系和惯习面 的含有极高密度的晶体缺陷的组织。
{110} αˊ∥{111}γ； <111> αˊ∥<110>γ
[ill]
(110)
[i01]
(111)
（2）西山关系 1934年，西山在铁镍合金中发现，在-70℃以
下形成的M与A呈下列关系： {110} αˊ∥{111}γ ； <110> αˊ∥<112>γ
马氏体共有12种可能的取向
（3）G—T关系
（1）显微组织
空间形态呈凸透镜片形状，称透镜片状马氏 体或片状马氏体，试样磨面相截在显微镜下呈 针状或竹叶状，又称针状或竹叶状马氏体，亚 结构为孪晶，也称孪晶马氏体。
(4)与C%的关系
马氏体的显微组织随合金成分的变化而改变。 对于碳钢：
C%＜0.3%时，板条群和板条块比较清楚；
0.3%＜＜C%＜0.8 %时，无法辨认板条群和板条块， 板条混杂生长，板条组织逐渐消失并向片状
马氏体组织过渡。
(5)与奥氏体晶粒的关系
近年来，由于实验 技术的进一步发展，使 人们对马氏体的结构以 及马氏体的转变的特征 又有了进一步的了解， 对许多现象的认识也有 了很大的进步，并因而 推动了热处理新工艺及 新材料的发展。(Ni-Ti 合金 )
形状记忆效应：某些具有热弹性马氏体相变合金材料，在马氏 体状态，进行一定限度的变形或变形诱发马氏体后，则在随后 的加热过程中，当温度超过马氏体相消失的温度时，材料能完 全恢复到变形前的形状和体积。
1994年，Grenigen与Troiano 在Fe-Ni-C合金中发现， M与A的位向接近K-S关系，但略有偏差，其中晶面差 1度，晶向差2度，称为G-T关系。
{110}αˊ∥{111}γ 差 1° <111>αˊ∥<110>γ 差 2°
4、M惯习面
钢中马氏体转变常见的惯习面有三种,随A中含碳量 及马氏体形成温度而变化。