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马氏体组织形貌与亚结构的深入观察研究具有重要的理论意义和实用价值。采用60Si2CrV、CrWMn、Mn13、GCr15和W6Mo5Cr4V2钢，分别将其加热淬火，得到马氏体组织。采用QUANTA-400型环境扫描电镜和JEM-2100透射电镜观察马氏体的组织形貌、亚结构及形核长大，并探讨其形成机制。观察发现，高碳钢马氏体为片状马氏体，隐晶马氏体实际上也是片状马氏体；高碳钢马氏体的亚结构是孪晶、高密度位错，也发现存在层错；高碳钢中马氏体可在奥氏体晶粒内部形核，也可在奥氏体晶界、孪晶界面及相界面等处形核。分析认为，马氏体相变时的体积应变能的变化是影响马氏体组织形貌和亚结构的主要原因。