金(jin)(jin)屬材料(liao)性(xing)(xing)能(neng)優良(liang)，價格相對(dui)便宜，已(yi)經被廣(guang)泛地應用(yong)于(yu)各(ge)個領域，金(jin)(jin)屬材料(liao)所固(gu)有的(de)(de)(de)(de)(de)各(ge)方面的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)潛(qian)力也更多(duo)地被人們(men)挖(wa)掘(jue)(jue)出來，發揮(hui)作用(yong)。在人類使(shi)用(yong)合金(jin)(jin)材料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)發展(zhan)史上(shang)，人們(men)長期追(zhui)求的(de)(de)(de)(de)(de)中心目(mu)標(biao)就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)如何(he)達到合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)強(qiang)(qiang)度，隨之發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)各(ge)種強(qiang)(qiang)化(hua)技(ji)術。實(shi)踐證明，當(dang)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)度提高(gao)時往往伴隨其(qi)韌性(xing)(xing)和塑(su)(su)性(xing)(xing)下降，也就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)脆性(xing)(xing)在加大(da)。如何(he)在提高(gao)強(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)(de)(de)同時韌性(xing)(xing)和塑(su)(su)性(xing)(xing)不降低即強(qiang)(qiang)韌性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)配合，就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)現在討(tao)論的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)韌化(hua)問題。隨著科學(xue)技(ji)術的(de)(de)(de)(de)(de)飛(fei)速(su)發展(zhan)和社會需求的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)樣化(hua)，提高(gao)常用(yong)材料(liao)強(qiang)(qiang)韌性(xing)(xing)指(zhi)標(biao)是(shi)挖(wa)掘(jue)(jue)材料(liao)性(xing)(xing)能(neng)潛(qian)力的(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵。

我(wo)們經常用到的(de)性(xing)能大多數(shu)是(shi)發(fa)球結(jie)構敏感的(de)性(xing)能，它們與材料(liao)的(de)組織(zhi)結(jie)構、晶(jing)粒大小、加工(gong)工(gong)藝等(deng)密(mi)切(qie)相關。強(qiang)韌化(hua)(hua)問題的(de)主(zhu)要(yao)著眼點(dian)在于解決強(qiang)化(hua)(hua)與韌性(xing)這對矛盾，并在一定條(tiao)件下統一起來(lai)。簡(jian)單地說，強(qiang)度(du)是(shi)在給(gei)定條(tiao)件（溫(wen)度(du)、壓力(li)、應力(li)狀態、形(xing)變(bian)速度(du)和周(zhou)圍介質(zhi)等(deng)條(tiao)件）下材料(liao)達到給(gei)定變(bian)形(xing)量(liang)時所需要(yao)的(de)應力(li)，或材料(liao)發(fa)生破(po)壞的(de)應力(li)。強(qiang)度(du)的(de)來(lai)源泉是(shi)原子間鍵(jian)合力(li)，取(qu)決于元(yuan)素本(ben)質(zhi)的(de)基本(ben)性(xing)質(zhi)。

人(ren)們(men)從(cong)長期的(de)(de)(de)制造和使(shi)用過程中不斷地(di)(di)積累經驗(yan)并(bing)進行研究和開發(fa)，已經清楚地(di)(di)知道，金屬的(de)(de)(de)結(jie)構、組(zu)織、成(cheng)分以及對這些因素(su)起(qi)決(jue)定(ding)性作(zuo)用的(de)(de)(de)工藝(yi)這四個相(xiang)互關聯的(de)(de)(de)因素(su)是決(jue)定(ding)金屬材料性能的(de)(de)(de)因素(su)。但根本因素(su)是材料的(de)(de)(de)內部(bu)的(de)(de)(de)組(zu)織、結(jie)構，有(you)什么(me)樣的(de)(de)(de)組(zu)織結(jie)構就有(you)什么(me)樣的(de)(de)(de)性能，而(er)工藝(yi)往(wang)往(wang)是針對固定(ding)成(cheng)份(fen)的(de)(de)(de)鋼(gang)種達(da)到想要的(de)(de)(de)力(li)學性能，即(ji)得到需要的(de)(de)(de)組(zu)織結(jie)構。

這里(li)指的(de)結構是廣義的(de)，是指構成材料的(de)原(yuan)(yuan)子（分子、離(li)子或者原(yuan)(yuan)子團）在固體(ti)材料內部三維空(kong)間(jian)的(de)排列方式和(he)組態(tai)，例如(ru)，體(ti)心立方、堆垛層(ceng)錯、位錯、晶界等這樣一些概念。結構主要(yao)取決(jue)于原(yuan)(yuan)子間(jian)結合特性和(he)原(yuan)(yuan)子的(de)本質，所以說結構是描述原(yuan)(yuan)了級別的(de)三維特征的(de)信息(xi)。

組(zu)織(zhi)這個概(gai)念，在材料科學領域中有(you)(you)特別重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意義，因(yin)為無數事(shi)實(shi)證明(ming)，成分相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)材料在相同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)工作環(huan)境(jing)下，由(you)于組(zu)織(zhi)不(bu)同(tong)而表現出截(jie)然(ran)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能或(huo)壽命。組(zu)織(zhi)可以(yi)是肉眼觀(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，也(ye)可以(yi)是放大(da)鏡(jing)、光學顯(xian)微(wei)鏡(jing)、掃(sao)(sao)描電子顯(xian)微(wei)鏡(jing)或(huo)掃(sao)(sao)描力顯(xian)微(wei)鏡(jing)觀(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬截(jie)面、斷(duan)面上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)具有(you)(you)足(zu)夠景深、富有(you)(you)立(li)體(ti)感的(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖像(xiang)或(huo)薄(bo)膜試樣(yang)上觀(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)一定厚度試樣(yang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)立(li)體(ti)形態(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)平面重(zhong)疊形貌。組(zu)織(zhi)這一概(gai)念可以(yi)簡要地理(li)解為人們研究金屬材料時所觀(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形貌或(huo)形態(tai)(tai)。

與上(shang)述兩個因素(su)相比較，一(yi)定成(cheng)分(fen)的(de)材料(liao)，可以(yi)適(shi)當的(de)工藝改變這些因素(su)，或者這些因素(su)中的(de)一(yi)部分(fen)以(yi)達到改變金屬(shu)材料(liao)力學性能的(de)目的(de)。

前(qian)面講到(dao)了金屬材料(liao)的(de)(de)(de)(de)表(biao)面強化(hua)(hua)方法，表(biao)面強化(hua)(hua)與整體強化(hua)(hua)一樣，如何保證強韌性化(hua)(hua)是發揮強化(hua)(hua)效(xiao)果的(de)(de)(de)(de)前(qian)提條件，即找出與強化(hua)(hua)效(xiao)果相匹(pi)配、適合使用(yong)條件的(de)(de)(de)(de)工藝(yi)。當(dang)然(ran)最優化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)工藝(yi)不可能(neng)是千(qian)篇(pian)一律的(de)(de)(de)(de)，同種材料(liao)的(de)(de)(de)(de)各(ge)項(xiang)性能(neng)都會因熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)方法及(ji)其工藝(yi)參數的(de)(de)(de)(de)不同而改(gai)變，各(ge)項(xiang)性能(neng)指標又常常此消彼長。選擇(ze)合適的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)工藝(yi)參數、獲得(de)與工件的(de)(de)(de)(de)使用(yong)狀況和失效(xiao)方式相適應的(de)(de)(de)(de)綜(zong)合性能(neng)，才有可能(neng)制造出高質量的(de)(de)(de)(de)產品，這(zhe)就是熱(re)(re)(re)處(chu)理(li)(li)與表(biao)面改(gai)性技術的(de)(de)(de)(de)特點、難點和魅力(li)之所在。