在深入理解了马氏体的结构及其高硬度特性后，科学家们开始关注其如何在淬火急冷过程中由奥氏体转变而来。1930年，Kurdjumov在Sachs的指导下，通过X射线研究1.4%C钢的马氏体相变，首次提出了著名的Kurdjumov-Sachs取向关系。这一理论指出，奥氏体与马氏体之间的密排面和密排方向都是平行的，这为马氏体相变的两步切变模型提供了理论基础。
随后，众多金相学家沿着Kurdjumov和Sachs的足迹，继续探索马氏体相变的取向关系。例如，西山在Fe-Ni合金中，Greninger和Troiano在高镍钢中发现了新的取向关系、惯态面以及其他晶体学特性。研究的范围进一步扩大，包括有色合金甚至氧化物中的马氏体非扩散型相变取向关系，如W.G.Burgers对锆从体心立方到六角密堆相变的研究。同时，Mehl及其合作者在30年代开始研究魏氏组织中的取向关系，随后扩展到钢中的珠光体与贝氏体中，铁素体与渗碳体的取向关系，对奥氏体分解的晶体学机制有了更深的认识。
自此，取向关系的测定成为了研究固体相变不可或缺的一部分。Kurdjumov和Sachs因此被誉为X射线研究相变的先驱，他们的工作开启了这一领域的新篇章。
金相学是研究金属材料组织的一门学科，其通过对金属材料的宏观和微观组织的研究，进一步探索金属材料各个晶体（相）或晶体群的含量、大小、形状、颜色、位向和硬度。1912 年Laue 等发明X射线衍射之后，从Bragg 父子把它应用到金属及一些简单无机化合物的晶体结构测定开始，X射线金相学有了很快发展。二十年代，金相学的一些基本问题得以迎刃而解。到了四十年代，不但开始用富里叶分析研究金属冷加工产生的晶粒碎化及晶格畸变(1948) ,并已出现“金属的结构”(C. S. Barrett ,1943) 、“X射线金相学”(A. Taylor ,1945) 等专著。