马氏体是将钢材加热到一定温度后迅速冷却，得到的能使钢变硬、增强的一种淬火组织。钢中奥氏体到马氏体转变的过渡阶段是最重要的阶段，因为这是获得淬火钢的技术重点，因此对材料马氏体相变过程的研究意义重大。声发射技术是一种动态检测技术，广泛应用于各个工业领域，本文主要以45钢为研究对象，利用声发射技术对其马氏体相变过程进行了深入的研究。首先，对热力学模拟理论计算方法进行了分析，考虑到相变潜热对温度场分布的影响，选用等效热容法建立起的瞬态温度场传热方程进行模拟，并建立了轴对称图形的二维有限元模型，得到了不同淬火介质条件下的连续冷却仿真数据。其次，对不同淬火介质的马氏体相变过程进行了声发射试验研究，得到了不同淬火介质的声发射参量特征，较准确地得到了马氏体相变的开始时刻点。并在统计概率学的基础上，将试验中提取到的声发射信号做了进一步的整合，运用吉布斯概率熵的理论知识将信号在时域上进行了量化处理，得到了淬火过程的熵曲线；结合小波能谱熵提取出的马氏体信号特征熵值，实现了对信号在频域上的定量分析，从而实现了对系统状态特征的综合描述和提取，得到了对马氏体相变过程更加客观、全面的刻画。在变温马氏体相变的动力学理论基础上，提出了声发射参量RMS表征马氏体体积分数转变率的方法，用相变过程中的声发射特征参量变化曲线来分析马氏体形成的动力学特征，并建立了计算转变率的公式，实现了马氏体体积分数的定量分析。