一、什么是馬氏體？
馬氏體，也有稱為麻田散鐵，是純金屬或合金從某一固相轉變成另一固相時的產物；在轉變過程中，原子不擴散，化學成分不改變，但晶格發生變化，同時新舊相間維持一定的位向關系并且具有切變共格的特征。
馬氏體最先在淬火鋼中發現，是由奧氏體轉變成的，是碳在α鐵中的過飽和固溶體。以德國冶金學家阿道夫·馬滕斯（A.Martens）的名字命名；現在馬氏體型相變的產物統稱為“馬氏體”。
馬氏體的開始和終止溫度，分別稱為M始點和M終點；鋼中的馬氏體在顯微鏡下常呈針狀，并伴有未經轉變的奧氏體(殘留奧氏體)；鋼中的馬氏體的硬度隨碳量增加而增高；高碳鋼的馬氏體的硬度高而脆，而低碳鋼的馬氏體具有較高的韌性。
它通常是指鋼的一種很硬的晶體結構，但也可指任何由位移相變形成的晶體結構。它包括一類具有條狀或板狀晶粒的硬礦物。
二、馬氏體典故
對于學材料的人來說，“馬氏體”的大名如雷貫耳，那么說到阿道夫?馬滕斯又有幾個人知道呢？其實馬氏體的“馬”指的就是他了。在鐵碳組織中這樣以人名命名的組織還有很多，今天我們就來說說這些名稱和它們背后那些材料先賢的故事。
馬氏體（Martensite），如前所述命名自Adolf Martens (1850-1914)。這位被稱作馬登斯或馬滕斯的先生是一位德國的冶金學家。他早年作為一名工程師從事鐵路橋梁的建設工作，并接觸到了正在興起的材料檢驗方法。于是他用自制的顯微鏡觀察鐵的金相組織，并在1878年發表了《鐵的顯微鏡研究》，闡述金屬斷口形態以及其拋光和酸浸后的金相組織。他觀察到生鐵在冷卻和結晶過程中的組織排列很有規則，并預言顯微鏡研究必將成為最有用的分析方法之一。他還曾經擔任了柏林皇家大學附屬機械工藝研究所所長，也就是柏林皇家材料試驗所（"Staatliche Materialprüfungsamt"）的前身，他在那里建立了第一流的金相試驗室。1895年國際材料試驗學會成立，他擔任了副主席一職。直到現在，在德國依然有一個聲望頗高的獎項以他的名字命名。
三.馬氏體相變的基本特征
馬氏體相變的無擴散性 在較低的溫度下，碳原子和合金元素的原子均已擴散困難。這時，系統自組織功能使其進行無需擴散的馬氏體相變。馬氏體相變與擴散性形變不同之處在于晶格改組過程中，所有原子集體協同位移，相對位移量小于一個原子間距。相變后成分不變，即無擴散，它僅僅是成分改組。
.位相關系和慣習面 馬氏體相變的晶體學特點是新相和母相之間存在一定的位向關系。馬氏體相變時，原子不需要擴散，只作有規則的很小距離的移動，新相和母相界面始終保持著共格和半共格連接，因此相變完成之后，兩相之間的位相關系仍保持著。 慣習面:馬氏體轉變時，新相和母相保持一定位向關系，馬氏體在母相的一定晶面上形成，此晶面稱為慣習面。通常以母相的晶面指數表示。鋼中馬氏體的慣習面隨著碳含量和形成溫度不同而異。有色金屬中馬氏體的慣習面為高指數面。
馬氏體的精細亞結構 馬氏體是單向組織，在組織內部出現的精細結構稱為亞結構。低碳馬氏體內出現極高密度的位錯（可達1012/cm）。今年來發現板條狀的馬氏體中存在層錯亞結構。在高碳鋼馬氏體中主要以大量精細孿晶（孿晶片間距可達30nm）作為亞結構，也存在高密度位錯；有的馬氏體中亞結構主要是層錯。有色金屬馬氏體的亞結構是高密度的層錯、位錯和精細孿晶。
相變的可逆性，即新舊相界面可逆向移動 有色金屬和合金中的馬氏體相變多具有可逆性，包括部分鐵基合金。這些合金在冷卻時，母相開始形成馬氏體的溫度稱為馬氏體點（Ms），轉變終了溫度標為Mf;之后加熱，在As溫度逆轉變形成高溫相，逆相變完成的溫度標以Af。
但是在鋼中，淬火馬氏體中的碳原子擴散較快，一般淬火到室溫，碳原子立即擴散偏聚，形成碳原子偏聚團，如Corierl氣團，100攝氏度以上即可析出碳化物。這樣當馬氏體加熱到高溫過程中，馬氏體已經分解，則不能發生逆相變為奧氏體。一次鋼中的馬氏體一般不發生你轉變。如果迅速冷卻得到新鮮馬氏體，之后立即迅速加熱，是馬氏體來不及回火析出，也會發生逆轉變。
除了以上主要特征外，馬氏體相變還有表面浮凸、非恒溫性等現象。浮凸是過冷奧氏體表面轉變時發生的普遍現象。馬氏體轉變也有恒溫形成的，即等溫形成的馬氏體。 三.馬氏體的組織形態及物理本質 1.鋼中馬氏體的物理性質
雖然馬氏體是一個單相組織，但其組織形貌和亞結構極為復雜。鋼中的馬氏體發現最早，應用最廣，其組織形態和結構較為復雜。低碳鋼、中碳鋼、高碳鋼淬火得到的馬氏體組織結構不同；晶粒粗細不同，成分均勻性不同的奧氏體轉變為馬氏體的組織也不同；碳素鋼、合金鋼、有色金屬及合金的馬氏體，它們在晶體結構，亞結構，金相形態，與母相的晶體學關系等方面均不盡相同，呈現出形形色色的形態及非常復雜的物理本質。
四.馬氏體的回火轉變 鋼經淬火獲得的馬氏體組織一般不能直接使用，需要進行回火，以降低脆性，增加塑性和韌性。
原因是：
1. 一般情況下，馬氏體是在較快冷卻速度下獲得的非平衡組織，在馬氏體狀態下，處于較高的能量狀態，使系統不穩定；
2. 淬火組織中一般存在殘余奧氏體，在使用過程中，殘余奧氏體是不夠穩定的；
3. 馬氏體轉變后鋼件中殘留了內應力。
一般所謂的“淬火馬氏體”組織，實際上是脫溶初期階段的某種狀態。淬火鋼在回火過程中發生的轉變主要是馬氏體的分解，殘余奧氏體的轉變，還有碳化物的析出后，碳化物轉化、聚集長大；ɑ相的回復、再結晶；內應力的消除等過程。此外，等溫淬火會得到貝氏體組織。貝氏體鋼在連續冷卻過程中也會形成貝氏體組織。有些鋼淬火往往得到馬氏體+貝氏體組織。因此，在鋼的回火轉變中還有貝氏體組織的變化問題，如貝氏體中的碳化物、貝氏體鐵素體的組織變化問題等。
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