本文利用AFM、SEM、金相显微镜系统地研究了铁基合金γ(fcc)→a(bcc)马氏体相变{259}_f马氏体、板条马氏体和{225}_f马氏体形态、表面浮凸效应及其相变切变角；运用位移矢量理论预测了马氏体相变的惯习面以及相变过程中惯习面的转动；探讨了变体间自协作性与马氏体形态、表面浮凸形貌以及“不变平面”之间的关系。 研究结果表明，热处理工艺及母相预变形对Fe-23Ni-0.55C合金马氏体形态有很大的影响。随着奥氏体化温度的升高，合金的马氏体形态由细长的片状向透镜状转变，边界由平直转向弯曲，其表面浮凸由长片状向短片状变化，边界也由平整向不平整转变。母相压缩变形大于30％时，马氏体的形核和长大具有明显的方向性，马氏体片及其对应表面浮凸分别以细片状和细条状的“簇”平行排列；其马氏体形态由于母相晶格的严重畸变，不但马氏体片的边缘较为破碎，而且中脊也发生了弯曲或折断。 利用AFM对铁基合金的{259}_f马氏体、板条马氏体表面浮凸做了系统地观察与定量分析，并首次利用AFM观察、定量分析了{225}_f马氏体表面浮凸的超精细结构。试验结果表明，{259}_f马氏体基本能够实现变体间的自协作，其表面浮凸多呈“N”型或“帐篷”型，为具有不变平面应变(IPS)特征的规则表面倾动。板条马氏体其表面浮凸是通过新、母相间的塑性协调形成的，表面浮凸群由“浮凸束”构成，“浮凸束”又是由若干个近似平行排列的单根马氏体表面浮凸构成，“浮凸束”呈不规则的“N”型，单根马氏体表面浮凸呈“帐篷”型，它不是通过一次均匀切变形成的，为非IPS型表面浮凸。{225}_f马氏体表面浮凸的形成既有变体间自协作的特征，又有新、母相间塑性协调的痕迹。深冷温度较低时，{225}_f马氏体的表面浮凸虽也为“N”型，但却是不规则的，同板条马氏体“浮凸束”类似，由许多小的亚单元(或小浮凸)构成大的浮凸群，但其亚单元又不像板条马氏体中构成“浮凸束”的小浮凸那样高低起伏较大而呈台阶层状；深冷温度较高时，{225}_f马氏体先形成的“浮凸群”一侧平直，另一侧呈高低起伏；先形成的浮凸群由若干个近似平行的小浮凸台阶构成，在先形成浮凸群的侧面分布着若干个近似平行排列的单根小浮凸，并与先形成的浮凸呈近30°角，在小浮凸的侧面还存在着更小的亚单元。 建立了利用AFM测定{259}_f马氏体和板条马氏体相变切变角的计算模型与方法。结果表明，{259}_f马氏体不同变体相变切变角的AFM测定值与W-L-R晶体学表象理论的预测值符合较好，误差小于3.256°；板条马氏体相变切变角的AFM测定值与K-S关系的理论计算值符合较好，误差小于3.031°。 在深入分析了原始表象理论不适用于板条马氏体和{225}_f马氏体相变的基础上，运用位移矢量理论预测了{259}_f马氏体、板条马氏体和{225}_f马氏体相变的惯习面及其转动。 Y恤C）一 o（bC冯氏体相变的表面浮凸－形态研究及其晶体学计算结果表明，用位移矢量理论预测的惯习面与标准值相吻合。胆59＊马氏体能够基本实现变体间的自协作，惯习面转动角仅为3．52“，基本为“不变平面”；板条马氏体以新、母相间的塑性协调实现变体的长大，惯习面的转动较大为 13．5”，难以构成宏观“不变平面”；p25h马氏体片的长大既有变体间自协作的特征，又有新、母相间塑性协调的痕迹，其惯习面的转动介于胆59＊马氏体和板条马氏体之间为 7．98”，也难以构成宏观“不变平面”。 惯习面法线转动角度的大小反映母相强度的高低、相变时母相塑性协调的程度以及位错亚结构的倾向。这就将母相强度一惯习面法线转动角大小一新、母相塑性协调的程度一惯习面一亚结构从晶体学本质上有机地联系起来。显然，马氏体“不变平面”的概念有其局限性，实际上马氏体相变时惯习面都发生了不同程度的转动，只有自协作良好的p59卜马氏体通过不同变体间应变能的相互抵消，才具有宏观的“不变平面”；而板条马氏体以及 ｛225卜马氏体相变时，其惯习面都发生了较大的转动，因此难以构成宏观“不变平面”。