马氏体转变及其应用
马氏体温度转变范围
马氏体温度转变范围1. 引言马氏体温度转变是材料科学领域的一个重要研究课题，对于理解材料的力学性能和热处理过程具有重要意义。
本文将介绍马氏体温度转变的基本概念、影响因素以及常见的实验方法和应用。
2. 马氏体温度转变的基本概念马氏体是一种具有高硬度和优良弹性的金属相，在金属材料中广泛存在。
马氏体相变是指当金属经过适当的热处理或冷却过程后，从奥氏体相变为马氏体相的过程。
这一相变过程伴随着晶格结构和宏观形态的改变，从而导致材料性能发生显著变化。
马氏体温度转变范围是指在一个特定条件下，金属从奥氏体相转变为马氏体相所需要的温度范围。
该范围通常由两个关键温度值确定：起始温度（Ms）和结束温度（Mf）。
起始温度指在加热过程中，金属开始从马氏体相变为奥氏体相的温度；结束温度则是在冷却过程中，金属完全转变为马氏体相的温度。
3. 影响马氏体温度转变的因素马氏体温度转变受到多种因素的影响，以下是一些主要因素的介绍：3.1 化学成分金属材料的化学成分对马氏体温度转变范围有着重要影响。
不同元素的添加或去除都可能改变材料的晶格结构和相变行为，进而影响马氏体转变温度。
3.2 加热和冷却速率加热和冷却速率是影响马氏体转变范围的关键因素之一。
较快的加热速率可以提高起始温度，而较慢的冷却速率则可以降低结束温度。
这是因为快速加热会导致奥氏体退火，从而使得起始温度增加；而慢速冷却则有利于保留更多的奥氏体组织，降低结束温度。
3.3 组织结构和形貌金属材料的组织结构和形貌对马氏体转变范围也有显著影响。
细小的奥氏体晶粒和高密度的位错可以提高起始温度，而马氏体颗粒的尺寸和分布则会影响结束温度。
3.4 外部应力外部应力是另一个影响马氏体转变范围的因素。
外部应力可以改变材料的相变动力学，从而引起马氏体转变温度的偏移。
例如，压应力会抑制奥氏体相变为马氏体，从而使得起始温度升高。
4. 实验方法为了研究马氏体温度转变范围，科学家们开发了许多实验方法。
以下是一些常见的实验方法：4.1 热差法热差法是一种测量材料相变温度范围的常用方法。
金属热处理基本知识
金属热处理基本知识金属热处理是一种通过加热和冷却来改变金属结构和性能的工艺，广泛应用于工业制造过程中。
本文将介绍金属热处理的基本知识，包括常见的热处理方法、热处理的目的以及热处理对金属材料性能的影响。
一、常见的热处理方法1. 固溶处理固溶处理是一种通过加热金属至其固溶温度，然后迅速冷却以增加金属的硬度和强度的方法。
常见的固溶处理方法包括淬火和时效处理。
淬火是将金属加热至固溶温度，然后迅速冷却以形成固溶体，从而提高金属的硬度和强度。
时效处理是在淬火后，将金属加热至适当温度保持一段时间，以达到固溶体中的晶粒溶解和析出硬化相的目的，提高金属的综合性能。
2. 马氏体转变马氏体转变是一种通过加热金属至马氏体起始温度，然后迅速冷却以在金属中形成马氏体组织的方法。
马氏体转变可以显著提高金属的强度和硬度，同时还可以改善其耐磨性能和韧性。
常见的马氏体转变方法包括淬火和回火。
淬火是将金属加热至马氏体起始温度，然后迅速冷却以形成马氏体，进而提高金属的硬度和强度。
回火是在淬火后，将金属加热至适当温度保持一段时间，使马氏体转变为较为稳定的组织，从而提高金属的韧性。
3. 回火处理回火处理是一种通过加热金属至适当温度，然后保温一段时间以改善金属的组织和性能的方法。
回火处理可以降低金属的硬度和强度，提高其韧性和延展性。
不同的回火处理参数可以得到不同的金属组织和性能。
常见的回火处理方法包括低温回火、中温回火和高温回火，分别适用于不同的金属材料和应用需求。
二、热处理的目的金属热处理的主要目的是改善金属材料的组织和性能，以满足特定的工艺和使用要求。
具体来说，热处理可以实现以下几个方面的目标：1. 提高金属的硬度和强度：通过热处理，可以使金属中的晶体细化，晶体界面增多，从而提高金属的硬度和强度。
2. 改善金属的韧性和延展性：热处理可以消除金属中的内应力和缺陷，减少晶界的孔洞，从而提高金属的韧性和延展性。
3. 提高金属的耐磨性和耐蚀性：通过调整金属的组织和相态，热处理可以增加金属的耐磨性和耐蚀性，提高其在恶劣环境下的使用寿命。
马氏体在工程场景的应用
马氏体在工程场景的应用马氏体是一种金属材料的组织结构，在工程领域有广泛应用。
以下是关于马氏体在工程场景的应用的相关参考内容：1. 高强度材料的制备：马氏体转变是一种有效的方法来制备高强度的金属材料。
通过控制金属材料的冷却速度和合金元素的添加，可以使晶体结构转变为马氏体。
采用这种方法制备的高强度材料在航空航天、汽车和建筑等领域中得到广泛应用。
2. 弹性形状记忆合金：马氏体的弹性形状记忆合金，如NiTi合金，可以在变形后通过加热重新获得其原始形状。
这种材料具有大变形能力和良好的回弹性，因此在医疗设备、航空航天和汽车工业中得到了广泛应用。
例如，弹性形状记忆合金可以用于制作支架、植入器械和铰链等医疗器械，用于治疗心脏病和骨骼疾病。
3. 变压器冷却系统：马氏体转变也可以应用于电力变压器的冷却系统中。
当电力变压器过载时，冷却系统中的马氏体会发生相变，吸收大量热量并释放出来。
这可以有效地保持变压器的工作温度在安全范围内，防止变压器过热损坏。
因此，马氏体在电力行业中的应用对于电力系统的安全和可靠运行至关重要。
4. 金属陶瓷复合材料：马氏体和陶瓷材料的复合可以制备出具有良好力学性能和耐磨性的金属陶瓷复合材料。
这种复合材料具有较高的韧性和硬度，能够抵抗高温、高压、腐蚀和磨损等不良环境条件。
因此，在化工、航空航天、机械和建筑等领域中广泛应用。
5. 运动控制系统：马氏体也可以应用于运动控制系统中。
通过改变马氏体材料的形状或长度，可以实现精确的机械运动控制。
这种应用在机器人、自动化设备和精密仪器等领域中具有重要作用。
总结起来，马氏体在工程场景的应用非常广泛，包括高强度材料制备、弹性形状记忆合金、变压器冷却系统、金属陶瓷复合材料和运动控制系统。
这些应用都展示了马氏体在提高材料性能、实现精确控制和改善系统性能方面的独特潜力。
不锈钢的马氏体相变
不锈钢的马氏体相变不锈钢是一种在各种环境条件下都具有高度耐腐蚀性的合金。
其名称源于其成分中含有的高比例铬元素，这有助于防止材料在暴露于氧气和其他腐蚀性物质时发生氧化。
不锈钢根据其微观结构，可以分为不同的类型，其中最常见的是奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢。
马氏体相变是金属材料的一种重要现象，尤其是不锈钢。
在本文中，我们将深入探讨不锈钢中的马氏体相变，包括其定义、影响因素以及与不锈钢性能的关系。
一、马氏体相变的定义马氏体相变是一种固态相变过程，发生在铁基合金中，特别是在不锈钢中。
当温度降低时，奥氏体不锈钢会通过马氏体相变转变成一种硬且脆的同素异形体，称为马氏体。
这种转变是热力学上的自发过程，通常伴随着体积的膨胀和磁性的改变。
二、马氏体相变的影响因素1. 温度：马氏体相变通常在特定的温度以下发生。
对于大多数不锈钢，这个温度大约在200°C至300°C之间。
2. 合金成分：不同类型的不锈钢具有不同的马氏体相变温度。
这主要取决于其合金成分，特别是碳和其他合金元素的比例。
3. 应力和应变：应力和应变状态也会影响马氏体相变。
例如，淬火可以提高材料的硬度，这是由于马氏体相变和随后的组织结构变化。
三、马氏体相变与不锈钢性能的关系马氏体相变对不锈钢的性能有重要影响，主要包括以下几个方面：1. 机械性能：马氏体相变会导致不锈钢的硬度增加，从而提高其耐磨性和耐腐蚀性。
然而，这也可能导致材料变脆，特别是在较低温度下进行淬火处理时。
2. 耐腐蚀性：马氏体相变对不锈钢的耐腐蚀性有双重影响。
一方面，由于硬度增加，材料更难以被腐蚀；另一方面，淬火处理可能会在材料表面形成微裂纹，从而降低耐腐蚀性。
3. 磁性和热性能：马氏体相变还影响不锈钢的磁性和热性能。
例如，某些类型的马氏体不锈钢具有高磁导率，这在某些应用中是有利的。
此外，马氏体相变也影响不锈钢的热导率和热膨胀系数。
四、不锈钢中马氏体的应用场景由于马氏体相变对不锈钢的性能有显著影响，这种相变在许多应用场景中都得到了利用。
马氏体相变动力学km方程
马氏体相变动力学km方程1. 引言相变是物质在一定条件下从一种状态转变为另一种状态的过程。
马氏体相变是一种重要的相变现象，常见于金属合金中。
马氏体相变动力学km方程是用来描述马氏体相变过程中组织演化的数学模型。
本文将介绍马氏体相变的基本概念、马氏体相变动力学理论以及km方程的推导和应用。
2. 马氏体相变基本概念马氏体是指具有特殊结构和性质的固态材料，在低温条件下能够发生固-固相变。
马氏体相变通常伴随着晶格结构和形态的改变，具有显著的形状记忆效应和超弹性等特性。
这些特性使得马氏体在材料科学、机械工程等领域具有广泛应用价值。
3. 马氏体相变动力学理论3.1 相界理论根据热力学原理，物质在不同温度和压力下会处于不同的平衡态，而相变则是不同平衡态之间的转变过程。
相界理论是描述相变的基本理论之一，它通过构建相图来描述材料在不同温度和组成条件下的平衡态。
3.2 马氏体相变动力学马氏体相变动力学研究的是马氏体相变过程中组织演化的动力学行为。
马氏体相变通常包括两个阶段：核化和长大。
核化是指马氏体晶胞在母相中形成新晶胞的过程，而长大则是指这些新晶胞逐渐增大并扩展到整个母相中。
3.3 km方程km方程是描述马氏体相变动力学的数学模型，其中k表示核化速率，m表示长大速率。
该方程可以用来预测材料在不同温度、时间和应力条件下的马氏体相变行为。
4. km方程推导和应用4.1 km方程推导km方程的推导涉及到复杂的数学和物理计算，这里将简要介绍其主要思路。
首先，根据热力学原理和统计物理理论，可以建立起核化速率k与温度、应力等因素的关系。
然后，通过实验和观察，可以确定长大速率m与时间、晶体结构等因素的关系。
最终，结合这两个速率，得到km方程。
4.2 km方程应用km方程可以应用于材料设计、工艺优化等领域。
通过对km方程的求解和分析，可以预测材料在不同条件下的相变行为，从而指导实际生产中的工艺参数选择和性能优化。
5. 结论马氏体相变动力学km方程是描述马氏体相变过程中组织演化的重要数学模型。
马氏体相变
马氏体相变目录[隐藏]马氏体相变相变特征和机制马氏体的惯习（析）面马氏体相变的可逆性马氏体转变的温度－时间关系工业应用马氏体相变的研究参考书目：[编辑本段]马氏体相变马氏体最初是在钢（中、高碳钢）中发现的：将钢加热到一定温度（形成奥氏体）后经迅速冷却（淬火），得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。
1895年法国人奥斯蒙（F.Osmond）为纪念德国冶金学家马滕斯（A.Martens）,把这种组织命名为马氏体(Martensite)。
人们最早只把钢中由奥氏体转变为马氏体的相变称为马氏体相变。
20世纪以来，对钢中马氏体相变的特征累积了较多的知识，又相继发现在某些纯金属和合金中也具有马氏体相变,如:Ce、Co、Hf、Hg、La、Li、Ti、Tl、Pu、V、Zr、和Ag-Cd、A g-Zn、Au-Cd、Au-Mn、Cu-Al、Cu-Sn、Cu-Zn、In-Tl、Ti-Ni等。
目前广泛地把基本特征属马氏体相变型的相变产物统称为马氏体（见固态相变）。
[编辑本段]相变特征和机制马氏体相变[1]具有热效应和体积效应，相变过程是形核和长大的过程。
但核心如何形成，又如何长大，目前尚无完整的模型。
马氏体长大速率一般较大，有的甚至高达10cm·s。
人们推想母相中的晶体缺陷（如位错）的组态对马氏体形核具有影响，但目前实验技术还无法观察到相界面上位错的组态，因此对马氏体相变的过程，尚不能窥其全貌。
其特征可概括如下：马氏体相变是无扩散相变之一，相变时没有穿越界面的原子无规行走或顺序跳跃，因而新相（马氏体）承袭了母相的化学成分、原子序态和晶体缺陷。
马氏体相变时原子有规则地保持其相邻原子间的相对关系进行位移,这种位移是切变式的（图1）。
原子位移的结果产生点阵应变(或形变)（图2）。
这种切变位移不但使母相点阵结构改变，而且产生宏观的形状改变。
将一个抛光试样的表面先划上一条直线，如图3a 中的PQRS，若试样中一部分(A1B1C1D1-A2B2C2D2)发生马氏体相变(形成马氏体),则PQRS直线就折成PQ、QR'及R'S'三段相连的直线,两相界面的平面A1B1C1D1及A2B2C2D2保持无应变、不转动，称惯习（析）面。
钢中的回火转变之马氏体的分解课件
马氏体的结构特点
总结词
马氏体的结构特点是具有高密度位错和孪晶，这些结构特征使得马氏体具有较 高的硬度和强度。
详细描述
马氏体的晶体结构中，存在大量的位错和孪晶，这些结构缺陷使得马氏体具有 较高的硬度和强度。同时，马氏体的碳原子在晶体结构中以一种特殊的方式排 列，使得马氏体具有较好的耐磨性和耐腐蚀性。
研究背景和意义
随着工业技术的发展，对钢的性能要 求越来越高，马氏体分解的研究对于 提高钢的性能具有重要意义。
目前，关于马氏体分解的研究尚不够 深入，因此开展相关研究具有重要的 理论和实践意义。
02
马氏体的基本特性
马氏体的定义
总结词
马氏体是钢在冷却过程中形成的具有 特定晶体结构的相变产物。
详细描述
合金元素
合金元素对回火转变的影响也很大。 一些合金元素可以改变原子扩散速 度和马氏体的稳定性，从而影响回 火转变的过程和结果。
04
马氏体的分解过程
马氏体分解的定义
马氏体分解是指钢在回火过程中，马氏体结构发生改变的 现象。
马氏体分解是钢回火过程中的一个重要阶段，它决定了钢 的力学性能和显微组织。
马氏体分解的原理
马氏体分解过程中伴随着晶体 结构和化学成分的变化，这些
变化会影响钢的性能。
通过控制回火工艺，可以实现 对钢的性能的精细调控，以满
足不同应用场景的需求。
研究展望
01
深入探究马氏体分解的 微观机制和晶体学原理， 为钢的性能优化提供理 论支持。
02
开展新型钢种的开发和 研究，拓展其在航空航 天、汽车、能源等领域 的应用。
马氏体转变的晶体学特点
马氏体转变的晶体学特点马氏体转变是指在钢铁中从奥氏体转变为马氏体的过程。
这个过程是由于钢铁受到了高温和快速冷却的影响，使得奥氏体晶格结构发生变化，形成了马氏体晶格结构。
马氏体转变对于钢铁的力学性能和物理性能具有很大的影响，因此研究马氏体转变的晶体学特点非常重要。
一、马氏体转变的基本原理1.1 马氏体转变的定义马氏体是指由奥氏体通过快速冷却而形成的一种新晶相。
其特点是硬度高、脆性强、磁性强等。
1.2 马氏体转变的条件（1）合适的成分：合金元素含量应该适中，过高或过低都会影响马氏体转变。
（2）适当的温度：温度过高或过低都会影响马氏体转变。
（3）快速冷却：只有在快速冷却条件下才能形成马氏体。
二、马氏体晶格结构2.1 马氏体晶格结构马氏体晶格结构是由六方最密堆积结构变形而来的。
其具有三种不同的变体：板条马氏体、针状马氏体和双相马氏体。
2.2 马氏体晶格结构的特点（1）硬度高：由于马氏体的晶格结构紧密，因此其硬度非常高。
（2）脆性强：由于马氏体的晶格结构紧密，因此其韧性非常差，容易发生断裂。
（3）磁性强：由于马氏体中存在大量的铁原子，因此其磁性非常强。
三、马氏体转变的影响3.1 马氏体转变对力学性能的影响（1）硬度增加：由于马氏体具有较高的硬度，所以钢铁经过马氏体转变后，硬度会明显增加。
（2）韧性降低：由于马氏体具有较高的脆性，所以钢铁经过马氏体转变后，韧性会明显降低。
（3）延展性降低：由于钢铁经过马氏体转变后，延展性会明显降低。
3.2 马氏体转变对物理性能的影响（1）磁性增强：由于马氏体中存在大量的铁原子，因此其磁性非常强。
（2）导电性降低：由于马氏体具有较高的硬度，所以其导电性会明显降低。
四、马氏体转变的应用4.1 马氏体转变在钢铁生产中的应用钢铁生产中经常采用马氏体转变来改善钢铁的力学性能和物理性能。
例如，在汽车制造业中，常使用高强度钢来提高汽车的安全性能。
而这些高强度钢通常是经过马氏体转变处理后得到的。
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马氏体转变概述摘要：钢经奥氏体化后快速冷却，抑制其扩散性分解，在较低的温度下发生的无扩散型相变为马氏体转变。
马氏体转变是钢件热处理强化的主要手段。
因此，马氏体转变的理论研究与热处理生产实践有着十分密切的关系。
本文简略介绍了碳钢中的马氏体转变的定义、机理、研究过程、和技术运用情况[1]。
1 马氏体转变的特点及定义1.1 马氏体相变是无扩散型相变因为相变前后化学成分不变，新相(马氏体)和母相(奥氏体)碳的质量分数相同，只是晶格结构由面心立方晶格转变成了体心立方晶格而且马氏体相变可以在-196℃到-296℃低温下进行，这样低的温度原子扩散极困难，所以相变不可能以扩散方式进行，因此马氏体相变过程中，原子有规则移动，原来相邻的原子相变以后仍然相邻，原子不发生扩散就可以发生马氏体相变[2]。
1.2 切变共格和表面浮凸现象人们早就发现，在高碳钢样品中产生马氏体转变之后，在其磨光的表面上出现倾动，形成表面浮凸。
这个现象说明转变和母相的宏观切变有着密切关系。
马氏体形成是以切变的方式实现的，同时马氏体和奥氏体之间界面上的原子是共有的，既属于马氏体，又属于奥氏体，而且整个相界面是互相牵制的，这种界面称为“切变共格”界面[3]。
1.3 马氏体转变是在一个温度范围内形成就马氏体相变而言，不但在快冷的变温过程中有马氏体相变，而且在等温过程中，也有等温马氏体产生，如Fe - Ni26 - Cu3 合金所能发生等温马氏体相变，但钢的马氏体相变是在一个温度范围内形成的[4]。
当奥氏体被冷却到Ms点以下任一温度时，不需经过孕育，转变立即开始，转变速度极快，但转变很快就停止了，不能进行到终了，为了使转变继续进行，必须降低温度，也就是说马氏体是在不断降温条件下才能形成。
这是因为在高温下母相奥氏体中某些与晶体缺陷有关的有利位置，通过能量起伏和结构起伏，预先形成了具有马氏体结构的微区。
这些微区随温度降低而被冻结到低温，在这些微区里存在一些粒子，这些粒子在没有成为可以长大成马氏体的晶核以前我们叫它核胚。
从高温冻结下来的核胚有大有小，从经典的相变理论可知：冷却达到的温度愈低，过冷度愈大，临界晶核尺寸就愈小，当奥氏体被过冷到某一温度时，尺寸大于该温度下的临界晶核尺寸的核胚就成为晶核，就能长成一片或一条马氏体。
[5]在该温度下当大于临界晶核尺寸的核胚消耗完了时，马氏体相变就停止了，只有进一步降低温度才能使更小的核胚成为晶核长成马氏体。
因而钢的马氏体相变是在一个温度范围(Ms-Mf)内形成的，而不能在等温下形成。
1.4 具有一定的位向关系和惯习面马氏体转变，不仅新相和母相有一定的位向关系，而且马氏体是在母相的一定晶面上开始形成的，这个晶面即称为惯习面。
惯习面为无畸变无转动平面。
[6] 2 马氏体相变晶体学研究现状1924年Bain提出Fcc母相→bcc (bct)马氏体相变晶体学雏型。
1930年K-S 位向关系、1934~35年(西山)关系的建立，1948年Jawson和Wheeler应用矩阵研究晶体学，1949年Greninger和Troiano、1951年Machlin和Cohen以及Bowles 等环绕表面浮突提出均匀切变及二次切变的设想。
[7]2.1 Bain模型Bain模型把面心立方点阵的c轴压缩，而把垂直于c轴的其他两个轴拉长，使轴比为1，就可使面心立方点阵变成体心立方点阵。
马氏体即为这两个极端状态之间的中间状态。
因为马氏体中有间隙式溶解的碳，所以其轴比不能等于1。
随碳含量不同，马氏体的轴比在1.08-1.00之间。
因此在无碳的情况下，希望轴比从1.41变成1.00。
按照Bain模型仅能产生马氏体晶格，它不能解释宏观切变及惯习面的存在，因此还不能完整的说明马氏体相变的特征。
图1 Bain应变模型在面心立方(γFe)点阵中构成体心立方点阵。
经c轴压缩、a轴伸长，成为马氏体点阵。
2.2 K-S切变模型经K-S切变后，（111）r//(101)M;｛111｝r//｛011｝M。
K-S切变模型的成功之处在于它导出了所测量到的点阵结构和位向关系，给出了面心立方奥氏体改建为体心正方马氏体点阵的清晰模型。
但是，这个早期的理论完全没有考虑宏观切变和惯习面问题。
按K-S切变模型引起的表面浮凸与实测结果相差很大[9]。
2.3 G-T模型G-T模型经过两次切变，第一次切变产生宏观外形变化，出现表面浮凸、三棱点阵，由浮凸表面和样品交截的角度可确定惯习面的方位，有一组晶面间距与原子排列和（112）M面相同[10]。
第二次切变是在（112）M面和［111］M方向发生12 ～13 的切变，体心正方点阵经微小调整成马氏体结构，对浮凸没有可见的影响。
滑移切变留下位错亚结构，孪生切变留下孪晶亚结构。
G-T模型较好的说明了表面浮凸、惯习面位向、亚结构等问题，但没能解决惯习面不应变、不转动的问题[11]。
3 马氏体转变动力学马氏体转变也是成核和长大的过程。
铁合金中马氏体形成动力学是多种多样的，大体可分为四种不同的类型：碳钢和低合金钢中的降温转变；Fe-Ni，Fe-Ni-C 合金在室温以下的“爆发式”转变；某些Fe-Ni-Mn，Fe-Ni-Cr合金在室温以下的等温转变；表面转变，这是许多铁合金在室温以下表现出来的一种等温类型的转变[12]。
3.1 马氏体的降温形成马氏体的降温形成是碳钢和低合金钢中最常见的一种马氏体转变。
马氏体相变是在很大过冷度下发生的，相变驱动力很大，同时长大激活能很小，所以马氏体长大速度极快，以至可以认为相变的转变速度仅取决与成核率，而与长大速度无关。
降温形成马氏体的转变量主要决定于冷却所到达的温度T q 即决定于Ms 点以下的深冷程度。
等温保持时，转变一般不再进行。
这个特点意味着成核似乎是在不需要热激活的情况下发生的，所以也称降温转变为非热学转变[13]。
3.2 爆发式转变对于Ms点低于0 C的Fe-Ni，Fe-Ni-C合金，它们的转变曲线和降温转变很不相同。
这种转变在零下某一温度（M b）突然发生，并伴有响声，同时急剧放出相变潜热，引起试样温度升高。
在一次爆发中形成一定数量的马氏体，条件合适时，爆发转变量可超过70%，试样温度可上升30 C[14]。
晶界因具有位向差不规则的特点，而成为爆发转变传递的障碍。
因此细晶粒材料中爆发转变量要受到限制，在同样的M b温度下，细晶粒钢的爆发量较小。
马氏体的爆发转变，常因受爆发热的影响而伴有马氏体的等温形成[15]。
3.3 等温转变和表面转变少数M s点低于0 C的Fe-Ni-Mn，Fe-Ni-Cr合金和高碳高Mn钢也存在完全的等温转变。
马氏体的等温形成有利于改善钢的韧性，并有利于工件尺寸稳定。
马氏体的等温转变一般不能进行到底，完成一定的转变量即停止了。
随等温转变进行，因马氏体体积变化引起未转变奥氏体变形，从而使未转变奥氏体向马氏体转变时的切变阻力增大。
因此，必须增大过冷度，使相变驱动力增大，才能使转变继续进行[16]。
有人认为爆发转变实质是一种快速等温转变，降温转变是由一系列快速等温转变组成。
尽管如此，研究等温转变有利于揭示马氏体转变的本质。
表面转变实际上也是等温转变。
大块材料内部的等温转变，其特点是马氏体片呈快速长大，但成核过程需要有孕育期，惯习面接近｛225｝r。
表面转变的成核过程也需要有孕育期，但表面马氏体大都为条状且长大较慢，惯习面为｛112｝。
表面转变的存在对马氏体转变动力学研究是一个很大的干扰[17]。
r4 马氏体转变的应用4.1 马氏体相变中碳的扩散和低碳马氏体的韧性经典理论认为．在Fe-C合金马氏体相变中，铁和碳原子都是不扩散的。
由于低碳马氏体形成时碳由马氏体扩散至条间奥氏体，因此使奥氏体富碳而具有化学稳定性；同时．条状马氏体形成时，条间奥氏体因协作形变而强化，又产生力学稳定性。
如残余奥氏体富碳至l%，其Ms约为200 C，但由于力学稳定化，使条间奥氏体能在室温保留。
因此低碳马氏体内一般都存在条间奥氏体，其宽度在10nm左右至几百纳米[18]。
低碳马氏体具有相当高的强度，以及良好的塑性，其最主要原因为存在的条间奥氏体。
条间残余奥氏体的存在，使裂纹扩张阻力加大。
4.2残余奥氏体中等温马氏体的形成及其应用金相研究发现，1.4C-1.4Cr钢中残余奥氏体内形成等温马氏体时，可由变温马氏体继续长大及重新形核长大。
近年研究揭示，GCrl5钢中残余奥氏体内形成等温马氏体的动力学也呈C形特征。
形成的第一阶段，相变速率与l／T成线性关系，其激活能为91.8kJ/mol，变温马氏体中点阵常数比c／a减小，证明由于变温马氏体内碳的扩散和(Fe，Cr)3C的沉淀，减低r／M间的应变能，使变温马氏体继续长大。
在第二阶段，为等温马氏体在残余奥氏体中重新形核长大，其激活能为l30.0kJ/mol，系基体中位错与复杂缺陷作用下位错组态形成等温马氏体核心的有利位置所需的能量。
动力学曲线呈C形，说明在此阶段动力学受相变驱动力及碳的扩散两个因素的控制，理论分析与实验结果相符[19]。
GCrl5钢中少量等温马氏体的存在，使残余奥氏体受力学稳定，提高在冷处理、回火及应力作用下对诱发相变的稳定性。
在室温(20±O．5℃)时效1000天后，钢件的尺寸稳定性比一般淬火回火前提高35%，而且接触疲劳寿命也同步增长。
马氏体相变理论已被卓有成效地应用于材料工程。
例如相变诱发塑性理论指导了相变塑性钢的问世，相变致韧也被应用于陶瓷材料，如含正方(四角)ZrO2的Mg-PSZ材料中，裂纹前端及边缘处．将诱发正方单斜的马氏体相变，从而吸收能量使裂纹停止扩展。
热弹性马氏体相变、应力诱发马氏体相变、伪弹性、Aucd 合金中单个相界面的发现，导致形状记忆合金的开发，正饮誉于工业界[20]。
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