金屬材料熱處理工藝于公元前數百年已成功應用于社會生活及戰爭。但金屬熱處理原理卻始于19世紀，落后于工藝技巧近2000多年。從現代廣泛的工業領域來說，金屬熱處理原理現稱為金屬固態相變。本文僅就此理論的產生、發展和演變加以簡單分析和論述，并彰顯我國學者在固態相變理論研究中的成就和貢獻。

1. 金屬熱處理原理的誕生

我國是世界上應用熱處理技術最早的國家，早在商朝即開始采用退火來處理金箔，到戰國時期(公元前 403~前 221年)，已經采用退火、淬火、正火和滲碳等技術來提高鋼鐵器件的性能。我國是應用馬氏體組織和淬火技術最早的國家，遼寧三道壕出土的西漢鋼劍、滿城劉勝墓出土的刀劍等都具有淬火馬氏體組織。用“煉鋼赤刀，用之切玉如泥焉”描寫熱處理技術的高水平。唐宋年間，中國是世界科學技術的中心，金屬成型(鑄、鍛、焊)和熱處理技術處于世界領先水平。

金屬熱處理原理的核心內容是研究成分、組織結構和性能三者之間的關系及其變化規律。兩千多年前的《考工記》中記載六種銅合金的成分配比、性能和用途的論述，與現代銅合金幾近一致。這就是金屬學理論，只是缺少組織結構說明(當時不具備條件)。這實際上是熱處理原理的雛形(或稱萌芽)。

唐宋年間，我國熱處理技藝處于世界領先水平，但弄不清也沒有條件了解金屬內部的組織結構及其變化規律。即只有工匠手藝，而沒有發展為科學理論。

19世紀，由于西方工業技術的發展，對于熱處理引起金屬性能的特殊變化，引起人們探究金屬內部奧秘的興趣，首先發明了顯微鏡，應用金相技術等手段來探查金屬內部的變化。

1864年索拜(Sorby)首先在碳素鋼中觀察到珠光體，人類第一次觀察到鋼的內部情景，稱其為:“珠光的組成物”(Pearly Constituent)。后命名為珠光體(Pearlite)。從此人類開始邁進金相學的門檻。

1868年切爾諾夫發現鋼在加熱和冷卻過程中，在某特定溫度有組織轉變發生，即發現了臨界點。熱處理工藝向科學邁進了一大步，開始走進固態相變的大門。

1878年，德國冶金學家Martens等用金相顯微鏡觀察到淬火鋼中的一種硬相，首先發現的是高碳針狀馬氏體。1895年法國人0smond將其命名為馬氏體( Martensite).

至此，也就是在19世紀后半葉，人們開始認識珠光體和馬氏體。開始研究熱處理后金屬內部的組織結構和組織轉變。從此，金屬熱處理從工匠手藝走向科學，開始探究鋼中的相變過程及其變化規律。

半個世紀后，于1929~1930年間，Bain等人首先在共析鋼的等溫處理時，在馬氏體點與珠光體轉變溫度之間的中溫區，發現了一種轉變產物，后被命名為貝氏體組織。

從1864年至1930年的約70年間，先后發現了珠光體組織、馬氏體組織和貝氏體組織。組織結構的觀察是開啟金屬熱處理原理研究的第一步，是原理研究的基礎性工程。到20世紀上半葉，已形成了系統的金屬熱處理原理。

2. 我國解放后學習應用蘇聯的熱處理理論

由于封建社會制度的腐朽統治、帝國主義列強的侵略剝奪，我國的熱處理技術落后于西方國家。解放后黨和政府重視工業體系的建立和科學理論研究，從20世紀50年代開始，我國從前蘇聯大規模引進熱處理設備及生產技術，并仿照蘇聯設置了金屬熱處理專業，在大學里采用譯自蘇聯的教科書，閱讀蘇聯的書刊，編寫教材進行教學，學習和工業應用。50~60年代是我國熱處理科學技術的奠基期。

當時采用的《金屬熱處理》教材內容包括兩部分:前半部分講授基本的熱處理原理，后半部分講述熱處理工藝。在原理部分包括:奧氏體的形成，珠光體轉變，貝氏體轉變，馬氏體相變和回火轉變等五大轉變。闡述了比較淺顯的理論知識。能夠了解五大轉變過程的熱力學、動力學、組織形貌及轉變過程。由于那個年代電子顯微鏡等設備尚未應用于相變過程觀察，只能應用金相顯微鏡觀察組織形貌，放大1000倍觀察就需要油鏡頭，觀察并不容易。因此缺乏精細亞結構的觀察和深人的理論分析。國外60年代后開始應用電子顯微鏡觀察研究組織結構，而我國比較滯后，文革運動也影響了這方面的研究，故這一時段我國金屬熱處理的理論知識比較膚淺且存在誤區。

2.1 珠光體轉變

珠光體組織是發現最早，研究較多的相變。1864年索拜(Sorby)首先在碳素鋼中觀察到片狀的滲碳體和片狀鐵素體相間組成的產物，后命名為珠光體。珠光體組織比較易于實驗獲得和觀察，20世紀 70 年代前進行了許多研究，但不活躍。我國國內對這類轉變的研究工作很少。國外學者對珠光體轉變理論研究較多，主要是弄清了組織形貌和轉變過程。但有不少缺陷。

(1)珠光體的概念不準確，如是說:珠光體是鐵素體和滲碳體的機械混合物。此概念被廣泛應用，到2003年才被國內學者糾正，且逐漸被學術界接受。

(2)珠光體轉變的機理存在不少缺陷，如是說:既然珠光體由兩相組成，就存在領先相問題。難道珠光體由兩相構成就必然存在領先相嗎？顯然不存在這一邏輯。分解反應是一個物相變成兩個物相的過程，反應產物是按反應式同時生成的。過冷奧氏體以共析分解反應生成鐵素體與滲碳體也不例外。按照Fe-C相圖，在臨界點727℃，奧氏體與鐵素體和滲碳體處于三相平衡狀態。當奧氏體遠離平衡態時(有過冷度△T)，則在A_r1溫度共析分解為珠光體。珠光體由鐵素體和滲碳體兩相(F+Fe₃C)構成，是一個整體，作為共析反應的產物，鐵素體和滲碳體是同時同步生成的，即所謂“共析”。

另外應用體擴散來分析珠光體轉變機制也是不符合實際的。

總之，這一時期，珠光體轉變的研究有進展但不完善。直到21世紀初，綜合國內外的研究結果，通過大量實驗和理論分析，才徹底弄清楚珠光體的微觀結構和轉變機制。

2.2 馬氏體相變

馬氏體組織早已觀察到，主要是低倍的金相組織。20世紀20年代末，應用X-射線衍射分析測得了馬氏體的點陣常數。60年代后，電子顯微鏡的應用才逐漸觀察到馬氏體中的精細亞結構。對馬氏體的成分、組織結構與性能之間的關系有了進一步的認識。這一時期，馬氏體相變的理論研究十分活躍組織結構和性能的關系十分清晰。但馬氏體相變機制的研究走人歧途，越陷越深。

如:馬氏體的概念采用1927年КУРДЮМОВ 的提法:馬氏體是碳在α-Fe中的過飽和固溶體。這個定義早已過時，但一直在教學和書刊中應用到21世紀初，才被糾正。

再如:馬氏體相變的“切變”機制是20世紀30年代開始提出的，只限于純金屬中的品格切變，直到70年代提出了8種模型，均與實際不符，但是學術界卻似乎默認切變機制是成熟的“理論”。

馬氏體相變的切變“理論”是不符合實際的完全錯誤的學說。到21世紀初才被國內學者糾正。

2.3 貝氏體相變

Bain 發現貝氏體組織較晚，但開拓了人類貝氏體組織的應用。20世紀中后期，貝氏體相變的研究十分活躍，論爭也相當激烈。柯俊先生1952年提出的貝氏體相變機制認為是像馬氏體那樣的切變過程。也是開拓性的工作，影響了半個世紀。只憑據試樣表面的浮凸就認為貝氏體相變是切變過程，顯然是表象性的推測，并不成功。

60 年代以后電子顯微鏡的應用才對其亞結構進行了詳細觀察和研究。當時的教科書或書刊中對于貝氏體相變機理的論述還僅限于“切變”機制。尚未形成兩派的論爭。因為貝氏體的擴散機制是在1970年前后美國學者 Aaronson等人提出并展開討論的，Aaronson等人以應變能太大為由試圖推翻切變機制，但由于其理由不充分而難以服人，導致近40年的學術論爭而無果。

國內兩派的論爭始于80年代。這一時期對貝氏體相變機制的論爭較多，實際觀察并不細致，也不全面。方鴻生和 Bhadeshia都做了較多的觀察和研究，但二人所持觀點截然不同，是兩個學派的代表人物。將相變機理的研究錯誤地推向了兩個極端，即切變學派認為是馬氏體那樣的切變過程；而擴散學派則走向另一個極端，認為是共析分解的延續。都沒有看到貝氏體相變的過渡性特征。

3. 改革開放始到 20世紀末學習歐美日的熱處理原理

20世紀80年代，我國熱處理生產面貌明顯改觀，是熱處理科學研究和技術蓬勃發展的轉折期。這期間掀起了改革開放大潮，引進了大量國外書刊資料，并派大量學者出國進修。我國知名專家教授翻譯編寫了許多書籍和教材。其中大學教材金屬熱處理原理有三本，分別為趙連成、劉云旭、戚正風三位教授撰寫。這些教材中所述的固態相變理論主要來自歐美日等國家學者研究之手，當然也包含并延續了蘇聯書刊的內容，是我國80~90年代大學熱處理專業用的重要教科書。

這些教材中的熱處理原理集中反映了國外20世紀中期(20~70年代)的研究成果，內容豐富先進，具有一定理論價值和工業應用價值，對于促進我國熱處理專業的教學和熱處理、鑄造、鍛壓、軋制、焊接等生產起了重要作用。

劉宗昌經過30多年(1970~2000年)的教學實踐、科研和生產應用，發現這些原理既有重要的理論價值，又存在許多錯誤，實際上并不完全成熟。在認真學習西方有用知識的同時，通過教學實踐，科研實驗，運用科學技術哲學原理，全面、慎重、逐一地分析了其中的缺點和錯誤。現將這些缺點和錯誤舉幾例說明。

3.1 錯誤的概念

科學技術哲學(自然辯證法)指出:科學概念是構成科學理論的細胞。可見科學概念極為重要，但是，一個正確的科學概念的形成往往有個過程。在研究初期，觀察不充分，測定欠準確，認識不夠全面，則概念難免不夠確切。隨著科學研究的深人，通過科學抽象，搞清了事物的本質和內在規律性，則應當與時俱進，更新概念，促進理論進一步發展。

科學概念是對自然事物科學抽象的結果。即在科學研究過程中，通過對試驗資料和數據的比較、分析、提純、概括、抽取和把握本質的因素，形成科學概念，一般達到揭示研究的對象的普遍規律及其因果關系。即通過去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里的科學抽象方法，建立起新概念。

在熱處理原理中，奧氏體、珠光體、貝氏體、馬氏體等是極為重要的概念，乃至核心的概念，遺憾的是，以往這些概念不嚴密、不完整，甚至存在原則性錯誤，略舉幾例:

(1)什么叫馬氏體?

20世紀以來給馬氏體賦予的一些定義，均已過時或不正確。

定義1:馬氏體是碳在α-Fe中的過飽和固溶體(1927 年提出)。

在鋼和合金中，許多馬氏體中不含碳，有時不僅是體心立方晶格，還有密排六方、有序正交、有序面心立方、有序正方等晶體結構。故該定義早已過時。

定義2:凡符合馬氏體相變基本特征的相變產物統稱為馬氏體(1951年提出10)。

這個概念被許多書刊引用。80年代有人補充說明了相變基本特征，修改為:母相無擴散的，以慣習面為不變平面的切變共格的相變產物，統稱為馬氏體。

此概念不妥，按照自然辯證法原理做如下分析:此概念僅指出了馬氏體相變的特征，只是馬氏體相變過程的規律性的概括，而不是馬氏體本身的物理實質的說明。作為馬氏體的定義應當是馬氏體自身的物理本質的科學抽象，即指出馬氏體自身的屬性，而不是它產生過程的屬性，不宜用過程的屬性代替產物的屬性。因此，該定義雖然出自國外名家之手，但不成功。

(2)什么是貝氏體?

20世紀70年代以來，關于貝氏體的定義兩派學者存在著激烈的論爭，典型的提法有:

①持切變觀點的學者們認為:貝氏體是指中溫轉變時形成的針狀分解產物。有三點特征:(a)針狀組織形貌；(b)表面浮凸效應；(c)有自己的TTT圖和 B_s點。并將貝氏體定義為“鐵素體和碳化物的非層片狀混合組織”。

此定義不正確。理由有:(a)不是混合，而是整合。自然系統是整合系統，不是混合系統,混合系統沒有自組織功能；(b)鐵素體和碳化物的非層片狀組織不僅僅是貝氏體，像粒狀珠光體、回火索氏體等也是鐵素體和碳化物的非層片狀組織；(c)上已敘及，表面浮凸效應不是貝氏體相變的特征，因此定義中不官將表面浮凸效應作為定義的依據。

②擴散觀點的學者們認為:B_s點和TTT圖是合金元素對共析分解動力學的一種影響形式，貝氏體是“擴散的、非協作的、兩種沉淀相競爭的臺階生長的共析分解產物”。認為貝氏體相變是共析分解的延續，貝氏體組織是共析分解的產物。這一觀點把貝氏體看成是共析分解的產物，認為貝氏體相變是共析分解的延續，不正確。不能把貝氏體轉變看成共析分解，二者存在本質上的區別，不能混為一談。

愛因斯坦曾指出:發明科學概念，并且在這些概念上面建立起理論，是人類精神的一種偉大創造特性。熱處理原理中錯誤的概念嚴重地影響了理論的科學性、正確性，妨礙了材料科學理論的發展和進步。

3.2 錯誤的相變機制

這一時期的熱處理原理中的固態相變機制的核心部分都是錯誤的。如馬氏體相變的切變機制，貝氏體相變的臺階-擴散機制，珠光體轉變的體擴散機制以及所謂“相間沉淀”機制，馬氏體回火兩相分解機制等均不正確。

五大轉變中的相變機理基本上都是西方學者提出來的，柯俊先生雖是中國專家，但其提出的貝氏體相變切變機制也是他在英國伯明翰大學工作時跟Cottrell 一起研究提出的。

我國學者的研究較為落后。改革開放以后，努力學習西方先進的科學技術是非常重要的、必須的。

經過多年的學習、教學、科研實踐，洞悉了這些相變知識，才能認清其中有價值的成就，也才能發現其中的不足和錯誤，正所謂不人虎穴焉得虎子。這些相變理論的核心錯誤舉例如下:

(1)珠光體轉變機制

錯誤地認為:珠光體轉變有領先相，通常是首先在界面形成滲碳體晶核，體擴散長大，片間距跟過冷度具有線性關系。

(2)貝氏體轉變機制

切變學派的主要觀點:貝氏體以切變方式形核長大。相變時，合金元素不擴散，由碳原子擴散導致形成貧碳區，貝氏體在貧碳區形核，以馬氏體相變的切變方式向奧氏體晶內長大。隨后，碳原子從鐵素體中析出，形成碳化物。切變形核-長大形成了貝氏體鐵素體亞單元，亞單元連續形成即構成了貝氏體鐵素體板條。

擴散學派認為:美國冶金學家H.I.Aaronson及其合作者提出貝氏體臺階-擴散機制。存在碳原子、鐵原子和替換原子的擴散過程。該學說經歷了臺階機制、臺階-扭折機制和激發-臺階機制三個階段的發展。按照臺階擴散學說，貝氏體鐵素體的形核-長大過程受擴散控制。貝氏體相變是過冷奧氏體的非層片狀共析分解過程。

(3)馬氏體相變機制

1924年，Bain 發現淬火鋼表面存在浮凸。1930年，T.B.庫爾久莫夫和G.薩克斯(Sacks)首先測得1.4%C鋼中馬氏體與母相奧氏體保持一定的晶體學位向關系，即K-S關系。設計了第一個切變模型，將表面浮凸現象作為切變機制的實驗依據。從此開始了馬氏體相變切變機制、相變晶體學的研究。

之后 40 年中又提出了一系列切變模型，由于每個模型均難以與實際相符合，故不斷進行修改或“完善”直到70年代共提出了8個晶體學切變模型。然而最終所有的切變模型仍然與實際不符。學術界無奈地認為切變是馬氏體相變的成熟的理論。

這些相變機制方面的錯誤是必須糾正的，以免其繼續謬傳，常言道:推陳出新。這是材料學術界的一項不能回避的使命。

4. 21世紀以來固態相變原理的創新

20世紀90年代后期，高等學校專業做了合并和調整，鑄鍛焊、熱處理、粉末冶金、高溫合金等專業合并為金屬材料工程專業，教學內容、課程名稱相繼進行了調整，其中金屬熱處理原理課程更名為固態相變理論課。體現了金屬熱處理原理向固態相變原理的過渡和演化。最初，課程名稱更新了，但新瓶裝舊酒，仍然保持了原來的理論內容。

進人21世紀，內蒙古科技大學固態相變研究團隊，通過大量的實驗研究，發表了一系列論文，認真而創新性地對錯誤理論進行了修正、更新，以促進熱處理原理(固態相變原理)的科學性、先進性以及科學研究、工業應用可靠性。

首先更新了貝氏體相變理論，接著糾正了珠光體轉變理論中的缺陷，否定了馬氏體相變的切變學說。21世紀以來劉宗昌等發表了260余篇學術論文，撰寫出版了高校專業教材8部，學術著作11部，全面更新了金屬熱處理原理，即固態相變理論體系，并且應用于現代大學專業教學中，獲得良好效果。

劉宗昌等人 2003 年撰寫出版了《金屬固態相變教程》新教材，對于五大轉變理論進行了初級的更新，受到許多院校師生的歡迎。由于市場銷售量較大，應用院校較多，2011年出版了第二版，隨著教學和科研的進步，相變理論進一步更新。20年來該書的應用量較大，其固態相變新理論逐漸得到許多院校師生的認可和支持，今年(2020年)即將出版第三版。這樣，固態相變新理論逐步、逐一地更新和應用，得到了脫胎換骨的演化。金屬固態相變新理論，也即金屬熱處理原理新理論，內容豐富，本文僅就其核心內容摘要簡述如

4.1 過冷奧氏體轉變是一個整合系統

依據科學技術哲學(自然辯證法)，鋼中的過冷奧氏體轉變是一個整合系統，珠光體轉變、貝氏體相變、馬氏體相變是三個互相聯系的子系統。從高溫區經中溫區到低溫區的轉變是個逐漸演化的過程。應用系統科學的方法進行研究，才能科學的全面的搞清楚這些相變的面貌和內在機制。

4.2 原子的位移方式不同是導致P、B、M 三個相變機制的根本原因

固態相變是晶格重構的過程，原子的位移是最基本的動作。研究表明，從高溫到低溫，原子位移方式是不同的，是逐漸演化的。

(1)高溫區的共析分解，原子是擴散性位移，原子每次移動距離大于或等于一個原子間距。原子以界面擴散為主，體擴散為輔。

(2)中溫區的貝氏體相變是半擴散型相變，碳原子進行擴散，鐵原子和替換原子不能擴散，原子非協同地在相界面熱激活躍遷位移，原子每次移動距離小于一個原子間距。貝氏體鐵素體的形成是無擴散型相變。

(3)低溫區的馬氏體是無擴散相變。所有原子集體地協同地熱激活位移，原子每次移動距離遠遠小于一個原子間距，無擴散地完成晶格重構。

4.3 組織形貌和亞結構是逐漸演化的

自1864年索拜(Sorby)第一次在鋼中觀察到珠光體組織；1878年,德國冶金學家Martens等觀察到淬火馬氏體；1930年代Bain等人在美國聯邦鋼鐵公司第一次印成貝氏體顯微組織照片，這半個多世紀以來，對鋼中珠光體、貝氏體、馬氏體組織結構進行了卓有成效的研究。大大豐富了金屬熱處理的理論內容，指導了生產實踐，對于社會文明及發展起了巨大作用。

20世紀末到21世紀以來，由于檢測設備的先進化、精密化、計算程序化，大大促進了組織結構的觀察和分析。實驗研究表明:珠光體的組織形貌、貝氏體組織形貌再到馬氏體組織形貌，隨著轉變溫度的降低，是逐漸演化的。其亞結構也是逐漸演化的，如珠光體中的亞結構主要是亞晶和較低的位錯密度；而貝氏體組織中的亞結構中存在亞片條、亞單元，個別情況下有孿晶，位錯密度較高:馬氏體中的亞結構是極高的位錯密度、層錯和大量精細李晶；圖1全面地展示了過冷奧氏體隨著轉變溫度的降低，轉變組織形貌和亞結構的逐漸演化過程。

組織結構的精細觀察和深人研究促進了固態相變理論研究的創新和發展。如高分辨電鏡的觀察直觀地揭示了奧氏體和鐵素體的K-S位向關系；顯示了晶面排列和位錯的原子像；發現了鋼中馬氏體的層錯亞結構等等。促進了固態相變理論的創新、更新和發展。

4.4 相變機制的創新

內蒙古科技大學固態相變研究團隊更新了珠光體轉變、貝氏體相變、馬氏體相變等相變機理，建立了新的理論體系。如下簡要介紹幾個相變新機制。

4.4.1 關于珠光體轉變機理

在高溫區，過冷奧氏體在晶界處形成的貧碳區和富碳區同時析出鐵素體和滲碳體，兩相共析組成珠光體形核，界面擴散，兩相競爭，臺階長大。“相間沉淀”同為共析分解。圖2為珠光體形核-長大圖解，圖2(a)在晶界因漲落形成貧碳區和富碳區；圖2(b)珠光體晶核(F+Fe₃C)在晶界形成；圖2(e)為掃描電鏡觀察到的鐵素體、滲碳體兩相共析的情景；圖2(c)2(d)晶核長大；圖2(f)為透射電鏡觀察到的剛剛形成的珠光體團。

4.4.2 關于貝氏體相變新機制

在中溫區，貝氏體相變與塊狀轉變具有親緣關系。過冷奧氏體漲落形成貧碳區，優先在晶界處的貧碳區形成貝氏體鐵素體晶核(BF)。碳原子擴散富集于奧氏體中。鐵素體不與滲碳體共析。相界面原子非協同熱激活躍遷長大。當碳化物析出時則形成有碳化物的貝氏體，當碳化物不析出時則形成無碳貝氏體。圖3為相界面原子非協同熱激活躍遷圖解，圖3(a)為相界面兩側的能量分布，圖3(b)為界面處原子移動情況，每個原子位移矢量不等。

4.4.3 關于馬氏體相變新機制

馬氏體相變新機制涉及多方面問題，這里僅就Fe-C合金奧氏體轉變為馬氏體的晶格重構簡述如下:

馬氏體優先在奧氏體晶界形核，兩相以K-S關系協同長大，所有原子熱激活集體協同位移，原子每次移動距離遠遠小于一個原子間距，位移矢量不等，完成晶格重構，如圖4。

圖4中標示了碳原子在奧氏體或馬氏體中的可能位置。已知含碳量為1.4ω%的奧氏體晶格中，平均約4個晶胞中占有一個碳原子。圖中所示為一個奧氏體晶胞和一個馬氏體晶胞在空間的K-S關系排列。其上標出了碳原子向馬氏體晶胞轉移的方向和相對距離，顯然其位移距離遠小于一個原子間距，鐵原子的位移間距也同樣遠遠小于一個原子間距，且位移矢量不等。

更多內容詳見《固態相變原理新論》，不再贅述。

4.4.4 表面浮凸形成機理

1924年Bain等人在鋼試樣表面發現馬氏體表面浮凸，后來作為馬氏體相變切變機制的實驗依據；柯俊等人1952年發現貝氏體試樣表面也存在浮凸現象，進而提出了貝氏體相變的切變機制:2008年劉宗昌等人在T8鋼真空退火試樣表面發現珠光體浮凸，這一重要發現預示切變機制將喪失生命力。

珠光體表面浮凸如圖5所示，經掃描電鏡觀察，真空處理后的T8鋼未經浸蝕的試樣表面存在片狀珠光體浮凸。

珠光體、貝氏體、馬氏體相變均為一級相變，均發生體積膨脹。浮凸均為相變體積膨脹所致，且均呈現帳篷型(Λ)，非N形，不具備切變特征。圖6為浮凸形成機理示意圖，圖6(a)圖示為直徑為D的奧氏體晶粒被切于試樣表面；圖6(b)為一個珠光體團中滲碳體片和鐵素體片向Z方向膨脹凸起分析圖；圖6(c)為片狀珠光體浮凸形貌形成圖。

4.4.5 三個相變的概念

珠光體轉變、貝氏體相變和馬氏體相變是固態相變理論中的三個重要分支學科，對這三個學科的科學命名非常重要。然而賦予其科學的概念卻非常困難，100多年來沒有徹底解決。21世紀以來逐漸弄清了這些相變的本質和特征，才有了科學的新概念。

(1)珠光體轉變

以往書刊中缺乏珠光體轉變的定義，依據其轉變特征，珠光體轉變的定義為:過冷奧氏體在 Ar₁溫度同時析出鐵素體和滲碳體(或合金碳化物)兩相構成珠光體組織的擴散型一級相變，稱為珠光體轉變。即鋼中的共析分解。

(2)貝氏體相變

以往兩派對貝氏體的概念論爭多年，但均沒有觸及到貝氏體相變的概念。新理論關于鋼中貝氏體相變的定義如下:

鋼中的貝氏體相變是以貝氏體鐵素體(BF)形核-長大為主要過程，有時析出滲碳體(或ε-碳化物)，或形成 M/A島，存在殘留奧氏體等相，形成多種形貌的貝氏體組織，是過冷奧氏體在中溫區發生的具有過渡性特征的一級相變。

(3)馬氏體相變

以往馬氏體相變的概念雖多，但都不正確。新理論進行了糾正如下:

依據馬氏體相變的特征，馬氏體相變的新定義為:原子經無需擴散的集體協同位移，進行晶格改組，得到的相變產物具有嚴格晶體學位向關系和慣習面，極高密度位錯、或層錯或精細李晶等亞結構的整合組織，這種形核-長大的一級相變，稱為馬氏體相變。

5.結束語

1)任何自然事物都有一個發生、成長、完善的過程。金屬熱處理原理是在科研、生產實踐過程中日臻完善的。它19世紀后半葉產生，20世紀成長，21世紀初走向成熟。

2)金屬熱處理原理經歷了約160多年的研究國內外科學家構筑了金屬熱處理原理，成就斐然，我國學者后起直追，糾正了其中的缺點和錯誤。建立了新的理論體系，目前我國的固態相變理論處于國內外領先水平。算是華夏民族復興大潮中的“滄海一粟”吧。

3)金屬固態相變新理論是20世紀末到本世紀初，經歷20 多年的教學、科研和生產實踐,在不斷更新、提高、深化并完善的。最后集中歸納于《馬氏體相變》貝氏體相變新論》固態相變原理新論》等著作中，20年來在教學實踐中效果良好，如《金屬固態相變教程》教材已經成功應用于教學近20年，將出版第3 版。