金屬材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)優良，價格相(xiang)對便(bian)宜，已(yi)經被廣(guang)泛地應用(yong)于(yu)各個領域，金屬材料所固(gu)有的(de)(de)(de)(de)(de)各方面的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)(neng)潛力也(ye)更多(duo)地被人(ren)們挖(wa)掘出來(lai)，發(fa)揮作用(yong)。在(zai)(zai)(zai)人(ren)類使用(yong)合金材料的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展史上，人(ren)們長(chang)期追求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)中(zhong)心目(mu)標(biao)就(jiu)是(shi)如(ru)何達到合金的(de)(de)(de)(de)(de)高強度(du)，隨(sui)之發(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)就(jiu)是(shi)各種強化技(ji)術(shu)。實(shi)踐證明(ming)，當合金的(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)提高時往往伴隨(sui)其韌(ren)性(xing)(xing)和(he)塑性(xing)(xing)下降，也(ye)就(jiu)是(shi)脆性(xing)(xing)在(zai)(zai)(zai)加(jia)大。如(ru)何在(zai)(zai)(zai)提高強度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)同時韌(ren)性(xing)(xing)和(he)塑性(xing)(xing)不(bu)降低即強韌(ren)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)配合，就(jiu)是(shi)現在(zai)(zai)(zai)討論(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)強韌(ren)化問題。隨(sui)著科學技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)飛速(su)發(fa)展和(he)社會(hui)需(xu)求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)樣(yang)化，提高常用(yong)材料強韌(ren)性(xing)(xing)指標(biao)是(shi)挖(wa)掘材料性(xing)(xing)能(neng)(neng)潛力的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵。

我(wo)們(men)經常用到(dao)(dao)的(de)性(xing)能大多數是發(fa)(fa)球結(jie)構敏感的(de)性(xing)能，它(ta)們(men)與材料的(de)組(zu)織結(jie)構、晶(jing)粒大小、加工工藝等密切相關。強韌(ren)化問題的(de)主要著(zhu)眼點在(zai)于(yu)解決強化與韌(ren)性(xing)這對矛(mao)盾，并在(zai)一定(ding)條件下統一起來。簡單地說(shuo)，強度是在(zai)給(gei)定(ding)條件（溫(wen)度、壓力(li)、應力(li)狀(zhuang)態、形變速(su)度和周圍(wei)介質(zhi)等條件）下材料達到(dao)(dao)給(gei)定(ding)變形量時所需要的(de)應力(li)，或材料發(fa)(fa)生破壞(huai)的(de)應力(li)。強度的(de)來源泉是原(yuan)子間(jian)鍵合力(li)，取(qu)決于(yu)元素本質(zhi)的(de)基本性(xing)質(zhi)。

人(ren)們(men)從長期的(de)制造和使用(yong)過(guo)程中不斷地積(ji)累(lei)經驗并進行研(yan)究和開發，已經清楚地知(zhi)道，金屬的(de)結構(gou)(gou)、組(zu)(zu)織(zhi)、成(cheng)分以及對這(zhe)些因(yin)素(su)(su)(su)起決(jue)定性作用(yong)的(de)工(gong)藝這(zhe)四個相互關(guan)聯的(de)因(yin)素(su)(su)(su)是(shi)(shi)決(jue)定金屬材料性能(neng)的(de)因(yin)素(su)(su)(su)。但根(gen)本因(yin)素(su)(su)(su)是(shi)(shi)材料的(de)內部的(de)組(zu)(zu)織(zhi)、結構(gou)(gou)，有(you)(you)什(shen)么樣的(de)組(zu)(zu)織(zhi)結構(gou)(gou)就有(you)(you)什(shen)么樣的(de)性能(neng)，而工(gong)藝往(wang)往(wang)是(shi)(shi)針對固定成(cheng)份(fen)的(de)鋼種達(da)到(dao)想要(yao)的(de)力學性能(neng)，即得(de)到(dao)需要(yao)的(de)組(zu)(zu)織(zhi)結構(gou)(gou)。

這里指(zhi)的結(jie)構是廣義的，是指(zhi)構成材料的原(yuan)(yuan)子(zi)（分(fen)子(zi)、離子(zi)或者原(yuan)(yuan)子(zi)團）在(zai)固體(ti)(ti)材料內部三(san)維空間的排列方(fang)(fang)式和組態，例如(ru)，體(ti)(ti)心立(li)方(fang)(fang)、堆垛(duo)層錯(cuo)、位錯(cuo)、晶(jing)界等這樣一些概念。結(jie)構主要(yao)取決(jue)于原(yuan)(yuan)子(zi)間結(jie)合(he)特性(xing)和原(yuan)(yuan)子(zi)的本質，所(suo)以說結(jie)構是描(miao)述原(yuan)(yuan)了級別的三(san)維特征的信息(xi)。

組(zu)織這個概(gai)念(nian)，在材料(liao)科學(xue)(xue)領(ling)域中有(you)特別重要的(de)(de)意義，因為(wei)無數(shu)事實(shi)證明，成分相同(tong)的(de)(de)材料(liao)在相同(tong)的(de)(de)工作環境下，由于組(zu)織不同(tong)而表(biao)現(xian)出截然不同(tong)的(de)(de)性能或壽(shou)命。組(zu)織可以是(shi)肉(rou)眼(yan)觀察到(dao)的(de)(de)，也可以是(shi)放大鏡(jing)、光(guang)學(xue)(xue)顯(xian)微鏡(jing)、掃描電子(zi)顯(xian)微鏡(jing)或掃描力顯(xian)微鏡(jing)觀察到(dao)的(de)(de)金(jin)屬截面、斷面上(shang)的(de)(de)具有(you)足夠景深、富有(you)立體(ti)感的(de)(de)圖(tu)像(xiang)或薄膜試樣上(shang)觀察到(dao)的(de)(de)一定(ding)厚度試樣的(de)(de)立體(ti)形(xing)態(tai)的(de)(de)平面重疊形(xing)貌。組(zu)織這一概(gai)念(nian)可以簡要地理解為(wei)人們研究金(jin)屬材料(liao)時(shi)所觀察到(dao)的(de)(de)形(xing)貌或形(xing)態(tai)。

與上述兩個因(yin)素相(xiang)比較，一(yi)定成分的(de)材料，可以適當的(de)工(gong)藝改變(bian)這(zhe)些因(yin)素，或者這(zhe)些因(yin)素中(zhong)的(de)一(yi)部分以達到改變(bian)金屬(shu)材料力學(xue)性(xing)能(neng)的(de)目的(de)。

前面講到了金屬材料的(de)(de)表(biao)(biao)面強(qiang)化方法，表(biao)(biao)面強(qiang)化與(yu)整體強(qiang)化一樣，如(ru)何保證強(qiang)韌性化是發(fa)揮(hui)強(qiang)化效果(guo)的(de)(de)前提條(tiao)件，即(ji)找出與(yu)強(qiang)化效果(guo)相匹配、適(shi)合使(shi)用條(tiao)件的(de)(de)工(gong)藝(yi)。當然最(zui)優化的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)不(bu)可(ke)能是千篇(pian)一律的(de)(de)，同種材料的(de)(de)各項(xiang)性能都會因熱(re)處(chu)(chu)理方法及其(qi)工(gong)藝(yi)參數(shu)(shu)的(de)(de)不(bu)同而改(gai)變，各項(xiang)性能指標又(you)常(chang)常(chang)此消彼(bi)長(chang)。選擇合適(shi)的(de)(de)熱(re)處(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)參數(shu)(shu)、獲得與(yu)工(gong)件的(de)(de)使(shi)用狀況(kuang)和失效方式相適(shi)應(ying)的(de)(de)綜合性能，才有可(ke)能制造(zao)出高質量的(de)(de)產品，這就是熱(re)處(chu)(chu)理與(yu)表(biao)(biao)面改(gai)性技術的(de)(de)特點、難(nan)點和魅力(li)之(zhi)所在。