除了铁，其他金属的马氏体和马氏体相变是指什么? 第1页

马氏体相变和其他相变的主要区别是military transformation （军队转换） 和 diffusional transformation （扩散转换）。相变一般是靠扩散转换的，也就是说单个原子一个一个的脱离原来的结构形成一个新结构。这个过程中各个原子之间没有相互联系，都是靠各自的扩散完成。这样的相变速度比较慢，在高温下发生。

军队转换不一样，每一个原子好像仪仗队的士兵，按照某一个特别的结构一个接一个的转换。比如所有原子一个接着一个的从方形阵列转换成菱形阵列，从左到右，一个晶胞接着一个晶胞转换。这种转换形成的就是马氏体，一般转换速度是物体中的声速，特别快。而且和扩散转换相比，主要在低温下进行

一般的金属学教科书中马氏体的定义是借助钢铁来的，直接扩充到其他金属中确实是一个有点说不清的地方。

这个坑要从很久很久说起。马氏体的名字martensite最早出现在1895年，由法国学者Osmond提出，目的是为了纪念金相大神A·Martens。当时的原始定义是“钢经过淬火后的显微组织”。从定义就可以看出当时大家认为只有钢中才有马氏体组织的。

到了1929年，出现了个反例（不知道是不是最早）。就是有报道认为电解铁（注意是铁）在水银中淬火后表面出现了类似马氏体相变的过程。这说明这类相变不是钢专属。

当然，钢和铁有着说不清的关系，似乎证据不太完美。不过没关系，到1938年就开始有铜锌合金淬火后出现类马氏体组织的报道了。

随着科学的发展，现在已知的能出现马氏体相变的材料已经非常多了，比如各种铁基合金，一些铜合金、钛合金等非铁合金，氧化锆陶瓷、一些铁电材料、一些超导氧化物、某些金属间化合物等。显然，上述定义是需要修改的。

所以一般而言现在是通过马氏体相变来定义马氏体的，即马氏体相变的产物就是马氏体。那么一个新问题就来了，什么是马氏体相变？

在1948年，Barrett提出了一个著名的观点，现在学冶金和金属材料的同学可能不记得他的名字但是一定记得这句话“马氏体相变是无扩散相变”。这是历代马氏体相变的定义中最核心的一个部分。

1954年，Hull提出的马氏体相变定义为：“点阵变化时原子作规则运动，导致发生相变的区域的形状改变、且原子不需要扩散就能完成的一种相变”。这个定义就拗口多了。

之后各路大神不断的修改马氏体相变的定义，多到让人头疼。不过基本上都有一个共同点，就是无扩散相变、原子定向移动、形状改变。

后来，研究越发深入，马氏体相变的机理也逐渐揭示，但是定义反倒更繁杂起来。你绝对可以在各种金属学教材上找到各种不同表述的定义。所以要找一个标准定义出来还是挺困难的。不过，这些定义其实本质上都是相通的，包含大致三个要素：

• 无扩散相变，表现为马氏体相变的速度远快于扩散
• 以切变为主（即之前定义中的原子定向移动），具体切变的机制又分为多种比如KS关系、西山关系等等
• 形状改变，马氏体相变会导致形状改变。这其中包括了微观中的不变平面等各种晶体学关系。具体例子的话就是形状记忆合金。

不过，马氏体相变的逆过程也是无扩散相变、也以切变为主、也改变形状。因此马氏体相变的逆过程实际上也是马氏体相变......不过为了区分，一般只将正向过程（降温过程，或者说得到非平衡相的过程）的产物称为马氏体。而逆过程得到的一般称为母相。这也就是为什么书中会强调马氏体是非平衡相的缘故。