金(jin)(jin)屬(shu)材料性(xing)(xing)(xing)能(neng)優良，價格(ge)相(xiang)對(dui)便(bian)宜，已經被廣泛地應(ying)用(yong)于各個領域，金(jin)(jin)屬(shu)材料所固有的(de)(de)各方面的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能(neng)潛(qian)力也(ye)更多地被人們挖掘(jue)出(chu)來，發(fa)揮作用(yong)。在(zai)人類使(shi)用(yong)合(he)金(jin)(jin)材料的(de)(de)發(fa)展史(shi)上，人們長(chang)期(qi)追求(qiu)的(de)(de)中心目(mu)標(biao)就(jiu)是如何達到合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)高強(qiang)(qiang)度，隨(sui)之發(fa)展的(de)(de)就(jiu)是各種(zhong)強(qiang)(qiang)化技(ji)術。實踐(jian)證明(ming)，當合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度提(ti)(ti)高時往往伴隨(sui)其韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)和(he)塑性(xing)(xing)(xing)下降，也(ye)就(jiu)是脆(cui)性(xing)(xing)(xing)在(zai)加(jia)大。如何在(zai)提(ti)(ti)高強(qiang)(qiang)度的(de)(de)同時韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)和(he)塑性(xing)(xing)(xing)不(bu)降低即(ji)強(qiang)(qiang)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)配合(he)，就(jiu)是現(xian)在(zai)討(tao)論的(de)(de)強(qiang)(qiang)韌(ren)(ren)(ren)化問題。隨(sui)著科學(xue)技(ji)術的(de)(de)飛速發(fa)展和(he)社會需求(qiu)的(de)(de)多樣化，提(ti)(ti)高常用(yong)材料強(qiang)(qiang)韌(ren)(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)指(zhi)標(biao)是挖掘(jue)材料性(xing)(xing)(xing)能(neng)潛(qian)力的(de)(de)關鍵。

我們經常(chang)用到的(de)(de)性(xing)能大多(duo)數是(shi)發(fa)球結構(gou)敏感的(de)(de)性(xing)能，它們與材料的(de)(de)組織結構(gou)、晶粒(li)大小、加工(gong)工(gong)藝等密切相關。強(qiang)韌(ren)化問題的(de)(de)主要(yao)著(zhu)眼(yan)點(dian)在于解決(jue)強(qiang)化與韌(ren)性(xing)這對矛盾，并在一(yi)定條件下統一(yi)起來(lai)。簡單地(di)說，強(qiang)度(du)是(shi)在給(gei)(gei)定條件（溫度(du)、壓力、應力狀態、形變速(su)度(du)和周圍介(jie)質(zhi)等條件）下材料達到給(gei)(gei)定變形量時(shi)所需要(yao)的(de)(de)應力，或材料發(fa)生(sheng)破(po)壞的(de)(de)應力。強(qiang)度(du)的(de)(de)來(lai)源泉是(shi)原子間鍵合(he)力，取決(jue)于元素本質(zhi)的(de)(de)基本性(xing)質(zhi)。

人們從長期的(de)(de)(de)(de)制(zhi)造和使用過程中不(bu)斷地(di)積累經(jing)驗并進(jin)行研究和開發，已經(jing)清楚地(di)知道，金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構、組(zu)織(zhi)、成(cheng)分以及對(dui)這(zhe)些因素(su)(su)起決(jue)定(ding)性作用的(de)(de)(de)(de)工藝(yi)這(zhe)四(si)個(ge)相互關聯的(de)(de)(de)(de)因素(su)(su)是(shi)決(jue)定(ding)金屬(shu)材(cai)料(liao)性能的(de)(de)(de)(de)因素(su)(su)。但根(gen)本(ben)因素(su)(su)是(shi)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)內部的(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)、結(jie)構，有什(shen)(shen)么樣(yang)的(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)結(jie)構就有什(shen)(shen)么樣(yang)的(de)(de)(de)(de)性能，而工藝(yi)往往是(shi)針對(dui)固定(ding)成(cheng)份的(de)(de)(de)(de)鋼種達到想要的(de)(de)(de)(de)力學(xue)性能，即得到需要的(de)(de)(de)(de)組(zu)織(zhi)結(jie)構。

這里指(zhi)的結構是(shi)廣(guang)義(yi)的，是(shi)指(zhi)構成材料的原(yuan)子(zi)(zi)（分子(zi)(zi)、離子(zi)(zi)或者原(yuan)子(zi)(zi)團）在固體材料內部三(san)維空(kong)間(jian)的排列(lie)方(fang)式和(he)組態(tai)，例(li)如，體心(xin)立方(fang)、堆垛層錯、位錯、晶(jing)界等這樣一些概念(nian)。結構主(zhu)要(yao)取決于原(yuan)子(zi)(zi)間(jian)結合特(te)性和(he)原(yuan)子(zi)(zi)的本質(zhi)，所以說結構是(shi)描述原(yuan)了級別的三(san)維特(te)征的信(xin)息。

組織這個概念，在(zai)材(cai)(cai)料科學(xue)領域中有特別重(zhong)要的(de)(de)意義(yi)，因為(wei)無數事實證明，成(cheng)分相同的(de)(de)材(cai)(cai)料在(zai)相同的(de)(de)工作環境下，由于組織不(bu)同而表現出截然不(bu)同的(de)(de)性(xing)能或(huo)壽(shou)命。組織可以(yi)是(shi)肉眼觀(guan)(guan)察(cha)到(dao)的(de)(de)，也可以(yi)是(shi)放大(da)鏡(jing)、光學(xue)顯(xian)微鏡(jing)、掃(sao)描電子(zi)顯(xian)微鏡(jing)或(huo)掃(sao)描力顯(xian)微鏡(jing)觀(guan)(guan)察(cha)到(dao)的(de)(de)金(jin)屬截面(mian)、斷面(mian)上的(de)(de)具有足夠景(jing)深、富有立體感的(de)(de)圖像或(huo)薄膜試樣上觀(guan)(guan)察(cha)到(dao)的(de)(de)一定(ding)厚度試樣的(de)(de)立體形(xing)(xing)態的(de)(de)平面(mian)重(zhong)疊形(xing)(xing)貌(mao)。組織這一概念可以(yi)簡(jian)要地理解(jie)為(wei)人們研(yan)究金(jin)屬材(cai)(cai)料時所觀(guan)(guan)察(cha)到(dao)的(de)(de)形(xing)(xing)貌(mao)或(huo)形(xing)(xing)態。

與上述兩(liang)個因(yin)素相(xiang)比較，一定(ding)成(cheng)分的材料，可(ke)以適當的工藝改(gai)變這些(xie)因(yin)素，或(huo)者這些(xie)因(yin)素中的一部分以達到(dao)改(gai)變金屬材料力學(xue)性(xing)能的目(mu)的。

前(qian)(qian)面講(jiang)到了金屬材料的(de)(de)表(biao)(biao)面強化(hua)方法，表(biao)(biao)面強化(hua)與(yu)整體強化(hua)一(yi)(yi)樣，如何保(bao)證強韌性(xing)(xing)化(hua)是發揮強化(hua)效果的(de)(de)前(qian)(qian)提條件(jian)(jian)，即找出與(yu)強化(hua)效果相匹配、適(shi)合使用條件(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)藝(yi)。當然(ran)最優化(hua)的(de)(de)熱處(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)不可能(neng)是千篇(pian)一(yi)(yi)律的(de)(de)，同(tong)種材料的(de)(de)各項性(xing)(xing)能(neng)都會因熱處(chu)(chu)理方法及其工(gong)藝(yi)參數(shu)的(de)(de)不同(tong)而改(gai)(gai)變，各項性(xing)(xing)能(neng)指標又常常此(ci)消彼長。選擇合適(shi)的(de)(de)熱處(chu)(chu)理工(gong)藝(yi)參數(shu)、獲(huo)得與(yu)工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)使用狀況和失效方式相適(shi)應的(de)(de)綜合性(xing)(xing)能(neng)，才有可能(neng)制造(zao)出高質量的(de)(de)產品(pin)，這就是熱處(chu)(chu)理與(yu)表(biao)(biao)面改(gai)(gai)性(xing)(xing)技術的(de)(de)特點(dian)、難點(dian)和魅力之所在。