马氏体转变也是形核和长大过程，铁合金中马氏体形成动力学是多种多样的，大体上可以分为四种类型。 （一）马氏体的降温形成（变温瞬时形核、瞬时长大）是碳钢和低合金钢中最常见的一种马氏体转变。其动力学特点为：马氏体转变必须在连续不断的降温过程中才能进行，瞬时形核，瞬时长大，形核后以极大的速度长大到极限尺寸，相变时马氏体量的增加是由于降温过程中新的马氏体的形成，而不是已有马氏体的长大，等温停留转变立即停止。 按马氏体相变的热力学，钢及铁合金中马氏体相变的热滞很大，相变驱动力很大，同时，马氏体长大过程中，其共格界面上存在弹性应力，使界面移动的势垒降低，而且原子只需作不超过一个原子间距的近程迁移，因此，长大激活能很小。所以马氏体长大速度极快，以致于可以认为相变速度仅取决于形核率，而与长大速度无关。马氏体片一般在10-4~10-7秒内即长大到极限尺寸。
降温形成马氏体的量，主要取决于冷却所达到的温度，即M S以下的深冷程度，等温保持时转变一般不再进行，这一特点意味着，成核似乎是在不需要热激活的情况下发生的，所以也称其为非热学性转变。
奥氏体的化学成分虽然对M S有具有很大的影响，但其对马氏体转变动力学的影响，几乎完全是通过M S点起作用，
在M S以下的转变过程不随成分发生显著变化。
冷却速度对M S点以下的转变过程有明显的影响。只要是在马氏体转变之前，无论是缓慢冷却或冷却中断，都会引起马氏体转变发生迟滞，导致马氏体转变温度下降和马氏体转变量的减少。这种现象称为奥氏体稳定化。
影响M S点和马氏体转变动力学过程的一切因素都会影响到转变结束后残留奥氏体数量的多少。例如：化学成分对M S点有显著影响，结果导致室温下残余奥氏体量的巨大差异，如下表所示。
每增加1%合金元素时残余奥氏体量的变化元素 C Mn Cr Ni Mo W Si Co Al
50 20 11 10 9 8 6 -3 -4
Aˊ量变化
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可以看出，碳含量对残余奥氏体量的影响十分显著，般认为淬火钢C%>0.4%后就应考虑残余奥氏体对性能的影响。
其次，奥氏体化温度、冷却速度和外加应力等对残余奥氏体量也都有影响，可定性归纳于下表之中。
影响残余奥氏体量的各种因素
影响因素残余奥氏体多残余奥氏体少
含碳量高碳低碳液气分离器
奥氏体温度高温低温
淬火冷却油冷水冷
在M S~M S之间
缓冷急冷
冷却市场 营销
应力压应力拉应力
（二）马氏体的爆发式转变（自触发形核，瞬时长大）在Fe-Ni和Fe-Ni-C等合金中发现的，当M S点低于0℃后它们的马氏体转变动力学曲线和降温转变曲线有很大的差别。这种转变在M S以下某一温度突然发生，具有爆发性，并且一次爆发中形成一定数量的马氏体，爆发转变伴有响声，转变时急剧放
出相变潜热引起试样温升。
973计划特点：爆发式转变有一固定的温度M b，M b≤M S，一次爆发中形成一定数量的马氏体，转变伴有响声，转变时急剧放出相变潜热引起试样温度升高。在合适的条件下，爆发转变量可超过70%，温度可上升30℃。马氏体的惯习面为{259}γ，有明显的中脊，显微组织呈“Z”字形。
爆发转变的形核为自触发形核，即一片惯习面为{259}γ的马氏体形成后，可以在周围其它的{259}γ面上造很高的应力，从而促进新的{259}γ马氏体的形成，是一种链锁式的转变过程，转变速度极快，一次完全的爆发约需10-4~10-3秒。
爆发后续的转变必须在连续的降温过程中才能进行。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
条件下，细晶粒钢的爆发量较少。
（三）马氏体的等温形成（等温形核，瞬时长大）马氏体的等温转变最早是在0.7%C、6.5%Mn、2%Cu的Mn-Cu钢中发现的。目前已发现在许多钢中都存在着马氏体的等温转变，如：Fe-Ni-Mn、Fe-Ni-Cr、高碳高锰钢、GCr15、W18Cr4V等。
特点：马氏体的晶核可以等温形成，形核需要一定的孕育期，形核率随过冷增大，先增后减，动力学
曲线具有“S”形，等温形成图具有“C”形，符合一般的热激活形核规律，等温转变不能进行到底，只能有一部分奥氏体可以等温转变为马氏体。
一般来说，核形成后的长大速度极快，且能长大到极限尺寸，其转变量同样取决于形核率，而与长大速度无关，但转变量却与等温时间有关，随等温时间延长转变量增加。
有些材料，转变量的增加即可以是已有马氏体的长大，也可以是等温形成的新马氏体，如：1.4%C、1.4%Cr的高碳轴承钢，当残余奥氏体较少（<40%）时，等温马氏体的形成主要是已有马氏体片的长大，当残余奥氏体较多（<50%）时，则以重新形核为主。
（四）表面马氏体
在稍高于M S点的温度下等温，往往会在试样表面层形成马氏体，其组织形态，形成速度，晶体学特征都和M S点
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温度以下试样内部形成的马氏体为同，这种只产生于表面层的马氏体称为“表面马氏体”。
表面马氏体的形成是一种等温转变，形核也需要孕育期，但长大速度极慢，惯习面为{112}γ，位向关系为西山关系，形态呈条状。
表面马氏体形成的原因：表面层与心部的受力状态不同是引起表面马氏体形成的主要原因。心部受三向约束，使马氏体形成困难，而表面层所受约束较小，因此，表面层的M S点要比心部的M S点高，因此引发了表面层在整体M S点稍高的温度范围内发生了马氏体转变，形成了表面马氏体。（五）奥氏体的稳定化
奥氏体的稳定化是指奥氏体在外界因素的作用下，由于内部结构发生了某种变化，而使奥氏体向马氏体的转变呈现迟滞的现象。
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1、奥氏体的热稳定化
淬火冷却时，因缓慢冷却或在冷却过程中于某一温度等温停留，引起的奥氏体稳定性提高，而使马氏体转变迟滞的现象，称为奥氏体的热稳定化。
（1）现象：
若将淬火试样，在淬火过程中于某一温度等温停留一定时间后，再继续冷却时，其马氏体转变量与温度的关系便会发生变化，如图所示。
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