金屬(shu)(shu)材(cai)(cai)料(liao)性(xing)能優良(liang)，價格相對(dui)便宜，已經被(bei)廣(guang)泛(fan)地(di)應用(yong)(yong)于各(ge)個領(ling)域，金屬(shu)(shu)材(cai)(cai)料(liao)所(suo)固有的(de)(de)(de)(de)各(ge)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)性(xing)能潛(qian)力也(ye)更多(duo)地(di)被(bei)人(ren)們挖掘(jue)出(chu)來(lai)，發揮作用(yong)(yong)。在(zai)人(ren)類使用(yong)(yong)合金材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)發展史上，人(ren)們長期追求的(de)(de)(de)(de)中(zhong)心(xin)目(mu)標就是(shi)(shi)如何(he)達到合金的(de)(de)(de)(de)高強(qiang)度(du)，隨之(zhi)發展的(de)(de)(de)(de)就是(shi)(shi)各(ge)種強(qiang)化(hua)技(ji)術。實(shi)踐證明，當合金的(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)提高時(shi)往往伴隨其韌(ren)性(xing)和塑性(xing)下降，也(ye)就是(shi)(shi)脆性(xing)在(zai)加大。如何(he)在(zai)提高強(qiang)度(du)的(de)(de)(de)(de)同時(shi)韌(ren)性(xing)和塑性(xing)不降低即(ji)強(qiang)韌(ren)性(xing)的(de)(de)(de)(de)配(pei)合，就是(shi)(shi)現在(zai)討(tao)論的(de)(de)(de)(de)強(qiang)韌(ren)化(hua)問(wen)題。隨著科學技(ji)術的(de)(de)(de)(de)飛速發展和社會(hui)需(xu)求的(de)(de)(de)(de)多(duo)樣(yang)化(hua)，提高常用(yong)(yong)材(cai)(cai)料(liao)強(qiang)韌(ren)性(xing)指標是(shi)(shi)挖掘(jue)材(cai)(cai)料(liao)性(xing)能潛(qian)力的(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)。

我(wo)們經常用(yong)到(dao)的(de)性(xing)能(neng)大(da)多數是發(fa)(fa)球結構敏感的(de)性(xing)能(neng)，它們與材(cai)料的(de)組織結構、晶粒(li)大(da)小、加工工藝等密切(qie)相關。強韌化問題的(de)主要著眼點(dian)在于解決強化與韌性(xing)這對矛盾，并(bing)在一定(ding)(ding)條(tiao)件(jian)下統(tong)一起來。簡單(dan)地說，強度是在給(gei)定(ding)(ding)條(tiao)件(jian)（溫度、壓力、應(ying)(ying)力狀態、形變(bian)(bian)速(su)度和周圍介(jie)質等條(tiao)件(jian)）下材(cai)料達到(dao)給(gei)定(ding)(ding)變(bian)(bian)形量時(shi)所需要的(de)應(ying)(ying)力，或材(cai)料發(fa)(fa)生破壞的(de)應(ying)(ying)力。強度的(de)來源泉是原子間鍵合力，取決于元素本質的(de)基(ji)本性(xing)質。

人們從(cong)長(chang)期的(de)(de)制造和(he)使用過(guo)程(cheng)中不(bu)斷地積累經驗并進行研究和(he)開(kai)發，已經清楚地知道，金屬的(de)(de)結構(gou)、組織(zhi)、成分(fen)以及對(dui)這些因素起決定(ding)性作(zuo)用的(de)(de)工(gong)(gong)藝這四個相互關聯的(de)(de)因素是(shi)(shi)決定(ding)金屬材料性能的(de)(de)因素。但根本因素是(shi)(shi)材料的(de)(de)內部(bu)的(de)(de)組織(zhi)、結構(gou)，有什么樣(yang)的(de)(de)組織(zhi)結構(gou)就有什么樣(yang)的(de)(de)性能，而工(gong)(gong)藝往往是(shi)(shi)針對(dui)固(gu)定(ding)成份的(de)(de)鋼(gang)種達到想(xiang)要的(de)(de)力學性能，即得到需要的(de)(de)組織(zhi)結構(gou)。

這(zhe)里(li)指的(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)是廣義的(de)，是指構(gou)(gou)成材(cai)料(liao)的(de)原(yuan)子(zi)(zi)（分(fen)子(zi)(zi)、離子(zi)(zi)或者原(yuan)子(zi)(zi)團）在固(gu)體材(cai)料(liao)內部(bu)三(san)維空間的(de)排列方式(shi)和組態，例如，體心(xin)立(li)方、堆垛層(ceng)錯、位錯、晶界等(deng)這(zhe)樣一些概念(nian)。結(jie)(jie)構(gou)(gou)主要取決于原(yuan)子(zi)(zi)間結(jie)(jie)合特(te)性和原(yuan)子(zi)(zi)的(de)本質，所以說結(jie)(jie)構(gou)(gou)是描述原(yuan)了級別的(de)三(san)維特(te)征的(de)信息。

組織(zhi)(zhi)這個概念(nian)，在材料(liao)科(ke)學領域中(zhong)有特別重要的(de)(de)(de)意義(yi)，因為無(wu)數事實證明，成(cheng)分相同的(de)(de)(de)材料(liao)在相同的(de)(de)(de)工作環(huan)境下，由于組織(zhi)(zhi)不同而(er)表現出截然不同的(de)(de)(de)性(xing)能或(huo)(huo)壽命(ming)。組織(zhi)(zhi)可以(yi)是肉眼(yan)觀(guan)(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)，也可以(yi)是放大鏡(jing)、光(guang)學顯微(wei)鏡(jing)、掃描(miao)電(dian)子顯微(wei)鏡(jing)或(huo)(huo)掃描(miao)力顯微(wei)鏡(jing)觀(guan)(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)截面、斷(duan)面上(shang)的(de)(de)(de)具有足夠景(jing)深、富有立(li)體(ti)感的(de)(de)(de)圖像(xiang)或(huo)(huo)薄膜試樣(yang)上(shang)觀(guan)(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)一定厚度試樣(yang)的(de)(de)(de)立(li)體(ti)形(xing)(xing)(xing)態(tai)的(de)(de)(de)平面重疊形(xing)(xing)(xing)貌(mao)。組織(zhi)(zhi)這一概念(nian)可以(yi)簡要地理解(jie)為人們研究金(jin)屬(shu)材料(liao)時所觀(guan)(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)貌(mao)或(huo)(huo)形(xing)(xing)(xing)態(tai)。

與(yu)上述兩個因(yin)(yin)素相比較，一定成(cheng)分的(de)(de)材料，可(ke)以適當(dang)的(de)(de)工藝改(gai)(gai)變這(zhe)些因(yin)(yin)素，或者這(zhe)些因(yin)(yin)素中(zhong)的(de)(de)一部分以達到改(gai)(gai)變金屬材料力學性能的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。

前(qian)面講(jiang)到(dao)了金(jin)屬材料的(de)(de)表(biao)(biao)面強(qiang)(qiang)化(hua)方法，表(biao)(biao)面強(qiang)(qiang)化(hua)與(yu)(yu)整體強(qiang)(qiang)化(hua)一樣(yang)，如(ru)何保(bao)證強(qiang)(qiang)韌(ren)性(xing)(xing)化(hua)是(shi)發(fa)揮(hui)強(qiang)(qiang)化(hua)效(xiao)果的(de)(de)前(qian)提條件，即找(zhao)出(chu)(chu)與(yu)(yu)強(qiang)(qiang)化(hua)效(xiao)果相匹配、適(shi)合(he)(he)使(shi)用(yong)條件的(de)(de)工(gong)藝。當然最(zui)優化(hua)的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)(li)工(gong)藝不可能(neng)(neng)是(shi)千(qian)篇一律的(de)(de)，同(tong)種材料的(de)(de)各項性(xing)(xing)能(neng)(neng)都(dou)會因(yin)熱(re)(re)處理(li)(li)方法及其(qi)工(gong)藝參(can)數的(de)(de)不同(tong)而(er)改變(bian)，各項性(xing)(xing)能(neng)(neng)指標又常常此消彼長。選擇(ze)合(he)(he)適(shi)的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)(li)工(gong)藝參(can)數、獲得與(yu)(yu)工(gong)件的(de)(de)使(shi)用(yong)狀(zhuang)況和(he)失效(xiao)方式相適(shi)應的(de)(de)綜合(he)(he)性(xing)(xing)能(neng)(neng)，才有可能(neng)(neng)制造出(chu)(chu)高質(zhi)量的(de)(de)產品(pin)，這就是(shi)熱(re)(re)處理(li)(li)與(yu)(yu)表(biao)(biao)面改性(xing)(xing)技術的(de)(de)特(te)點、難(nan)點和(he)魅力(li)之所在(zai)。