金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)優良，價格相(xiang)對便宜，已經被廣泛地應用(yong)于各個領域(yu)，金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)所固有的(de)各方面的(de)性(xing)(xing)能(neng)潛(qian)力也(ye)更多地被人(ren)(ren)們挖掘出(chu)來，發(fa)揮作用(yong)。在(zai)人(ren)(ren)類使用(yong)合(he)金(jin)材(cai)料(liao)的(de)發(fa)展(zhan)史(shi)上，人(ren)(ren)們長期追求的(de)中心(xin)目標(biao)就是(shi)(shi)如何達到合(he)金(jin)的(de)高強(qiang)度，隨(sui)之發(fa)展(zhan)的(de)就是(shi)(shi)各種強(qiang)化(hua)技(ji)術。實踐證明，當合(he)金(jin)的(de)強(qiang)度提高時(shi)往往伴隨(sui)其韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)和(he)塑(su)性(xing)(xing)下降(jiang)，也(ye)就是(shi)(shi)脆(cui)性(xing)(xing)在(zai)加大。如何在(zai)提高強(qiang)度的(de)同時(shi)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)和(he)塑(su)性(xing)(xing)不降(jiang)低即強(qiang)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)的(de)配合(he)，就是(shi)(shi)現在(zai)討論的(de)強(qiang)韌(ren)(ren)(ren)化(hua)問題。隨(sui)著科學技(ji)術的(de)飛速發(fa)展(zhan)和(he)社會(hui)需求的(de)多樣化(hua)，提高常用(yong)材(cai)料(liao)強(qiang)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)指標(biao)是(shi)(shi)挖掘材(cai)料(liao)性(xing)(xing)能(neng)潛(qian)力的(de)關鍵。

我們經(jing)常用到(dao)的性能大多數是發球結構敏感(gan)的性能，它們與材(cai)料(liao)(liao)的組(zu)織結構、晶粒大小、加工工藝等密切相關。強(qiang)韌化問(wen)題的主(zhu)要著眼點在(zai)于解決強(qiang)化與韌性這(zhe)對矛盾(dun)，并在(zai)一(yi)定條件(jian)下統(tong)一(yi)起(qi)來。簡單地說，強(qiang)度(du)是在(zai)給定條件(jian)（溫(wen)度(du)、壓(ya)力(li)、應力(li)狀態、形變(bian)速度(du)和周圍介質等條件(jian)）下材(cai)料(liao)(liao)達到(dao)給定變(bian)形量(liang)時所需要的應力(li)，或材(cai)料(liao)(liao)發生破壞的應力(li)。強(qiang)度(du)的來源泉(quan)是原子間鍵合力(li)，取(qu)決于元素本質的基本性質。

人們從長期的(de)(de)制造和使用過程(cheng)中不(bu)斷(duan)地積累經驗并進行研究和開發，已經清(qing)楚地知(zhi)道，金屬的(de)(de)結(jie)構、組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)、成分以及對這些因素(su)(su)起決定(ding)性(xing)作用的(de)(de)工(gong)藝這四(si)個相互關聯的(de)(de)因素(su)(su)是決定(ding)金屬材料性(xing)能(neng)的(de)(de)因素(su)(su)。但(dan)根本因素(su)(su)是材料的(de)(de)內(nei)部的(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)、結(jie)構，有什么(me)(me)樣(yang)的(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)結(jie)構就有什么(me)(me)樣(yang)的(de)(de)性(xing)能(neng)，而工(gong)藝往(wang)往(wang)是針(zhen)對固定(ding)成份的(de)(de)鋼種達到想要的(de)(de)力學(xue)性(xing)能(neng)，即得到需要的(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)結(jie)構。

這(zhe)里指的(de)(de)結構(gou)(gou)是廣義的(de)(de)，是指構(gou)(gou)成(cheng)材料的(de)(de)原子(zi)(zi)（分子(zi)(zi)、離子(zi)(zi)或者(zhe)原子(zi)(zi)團）在固體(ti)材料內部三維空間的(de)(de)排列方式和組態，例如(ru)，體(ti)心立方、堆(dui)垛(duo)層錯、位錯、晶界(jie)等(deng)這(zhe)樣一些(xie)概(gai)念。結構(gou)(gou)主要取決于原子(zi)(zi)間結合特性和原子(zi)(zi)的(de)(de)本質，所以說結構(gou)(gou)是描述原了級別的(de)(de)三維特征的(de)(de)信(xin)息(xi)。

組(zu)織(zhi)(zhi)這(zhe)個概念，在材(cai)料科學(xue)領域中有特別重要的(de)(de)(de)(de)意義(yi)，因(yin)為無數事實(shi)證明，成分(fen)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)材(cai)料在相同(tong)的(de)(de)(de)(de)工作(zuo)環境(jing)下，由于組(zu)織(zhi)(zhi)不同(tong)而表現(xian)出(chu)截(jie)然不同(tong)的(de)(de)(de)(de)性能或(huo)壽命。組(zu)織(zhi)(zhi)可以是肉眼觀(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)(de)，也(ye)可以是放大(da)鏡(jing)(jing)、光(guang)學(xue)顯微(wei)鏡(jing)(jing)、掃描電子顯微(wei)鏡(jing)(jing)或(huo)掃描力顯微(wei)鏡(jing)(jing)觀(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)(de)金屬截(jie)面(mian)、斷(duan)面(mian)上的(de)(de)(de)(de)具有足(zu)夠景(jing)深、富有立(li)體(ti)感的(de)(de)(de)(de)圖(tu)像或(huo)薄膜試樣上觀(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)(de)一定厚度試樣的(de)(de)(de)(de)立(li)體(ti)形態的(de)(de)(de)(de)平面(mian)重疊形貌(mao)(mao)。組(zu)織(zhi)(zhi)這(zhe)一概念可以簡要地理解為人們研究金屬材(cai)料時所觀(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)(de)形貌(mao)(mao)或(huo)形態。

與(yu)上述兩個因素(su)相比較，一定成分的材料，可以(yi)適當(dang)的工藝改變(bian)這(zhe)(zhe)些(xie)因素(su)，或者(zhe)這(zhe)(zhe)些(xie)因素(su)中(zhong)的一部(bu)分以(yi)達到改變(bian)金屬(shu)材料力(li)學性能(neng)的目的。

前(qian)面(mian)講到了金(jin)屬材(cai)料的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)方(fang)(fang)法，表(biao)(biao)面(mian)強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)與整體強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)一樣(yang)，如(ru)何保證強(qiang)(qiang)(qiang)韌性(xing)(xing)化(hua)是(shi)(shi)發揮強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)效(xiao)果的(de)(de)前(qian)提條件(jian)(jian)，即找出與強(qiang)(qiang)(qiang)化(hua)效(xiao)果相(xiang)匹配、適(shi)合(he)(he)使(shi)用條件(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)(gong)藝。當然(ran)最(zui)優化(hua)的(de)(de)熱(re)處(chu)理工(gong)(gong)藝不(bu)可能(neng)是(shi)(shi)千(qian)篇(pian)一律的(de)(de)，同種材(cai)料的(de)(de)各項性(xing)(xing)能(neng)都會(hui)因熱(re)處(chu)理方(fang)(fang)法及其工(gong)(gong)藝參數(shu)的(de)(de)不(bu)同而改變，各項性(xing)(xing)能(neng)指標又常常此消彼長。選擇合(he)(he)適(shi)的(de)(de)熱(re)處(chu)理工(gong)(gong)藝參數(shu)、獲得(de)與工(gong)(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)使(shi)用狀況和失效(xiao)方(fang)(fang)式(shi)相(xiang)適(shi)應(ying)的(de)(de)綜合(he)(he)性(xing)(xing)能(neng)，才有可能(neng)制造出高質量的(de)(de)產品，這就是(shi)(shi)熱(re)處(chu)理與表(biao)(biao)面(mian)改性(xing)(xing)技術的(de)(de)特點、難點和魅力之(zhi)所在(zai)。