馬氏體晶核的長(zhǎng)大是原子無(wú)擴(kuò)散的、集體協(xié)同的躍遷機(jī)制。所謂集體是指包括碳原子在內(nèi)的所有原子,即碳原子、鐵原子、替換原子;所謂協(xié)同是指所有原子協(xié)作性地同時(shí)移動(dòng)。這一機(jī)制是貝氏體相變非協(xié)同熱激活躍遷機(jī)制的進(jìn)一步演化。貝氏體相變時(shí),碳原子是擴(kuò)散位移,鐵原子是非協(xié)同熱激活躍遷位移。這一機(jī)制也不同于切變位移,切變機(jī)制存在 1～2次切變角為0的晶體切變。

在奧氏體的<110>γ上E值較小,并且原子排列密度最大,而馬氏體的<111>α上原子排列密度也最大。在K-S關(guān)系中,奧氏體的<110>γ//<111>α,在最密排晶向上原子的位移距離特別小。計(jì)算得含碳量為0%的奧氏體(γ-Fe)轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體α?xí)r,γ-Fe最密晶向上Fe原子位移距離僅僅為一0.003 08 nm,即縮短3.69%,就可以變?yōu)轳R氏體α的<111>α上的原子。在<110>γ晶向上的原子轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體晶格α的<111>α上的原子時(shí),錯(cuò)配很小,僅0.012,則兩相在此晶向上可共格連接,造成的畸變能極小,這是γ→α保持這一位向關(guān)系的重要原因。對(duì)于含碳量為0.2%的奧氏體,平均25個(gè)晶胞中才占有一個(gè)碳原子。而含碳量為1.2%的奧氏體,平均約4個(gè)晶胞中占有一個(gè)碳原子。奧氏體晶格上的原子以不同的位移矢量轉(zhuǎn)移到α馬氏體晶格上,位移距離均小于一個(gè)原子間距,同時(shí)滿(mǎn)足菱形角的要求,就變成了實(shí)際的馬氏體晶格。這些原子的躍遷是集體的、協(xié)同的、不可逆的,一次性完成γ→α晶格重建,即一次性轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心結(jié)構(gòu),滿(mǎn)足了馬氏體實(shí)際的晶格參數(shù)要求,變成了馬氏體晶格。

為了實(shí)現(xiàn)此γ→α晶格重建,位錯(cuò)、層錯(cuò)、界面等缺陷處提供缺陷能,以輔助形核功,同時(shí)晶體缺陷易于產(chǎn)生γ→α的結(jié)構(gòu)漲落,協(xié)助建構(gòu)體心核胚。晶體缺陷為形核的結(jié)構(gòu)漲落和能量漲落提供了必要條件。