金(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料性(xing)能(neng)優良，價格相對(dui)便宜，已經被廣泛(fan)地應用(yong)于各(ge)個領域，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)材(cai)料所固有的(de)(de)各(ge)方面的(de)(de)性(xing)能(neng)潛(qian)力也更多(duo)(duo)地被人們(men)挖掘出來，發(fa)揮作用(yong)。在人類使(shi)用(yong)合(he)(he)金(jin)(jin)材(cai)料的(de)(de)發(fa)展(zhan)(zhan)史上(shang)，人們(men)長期追(zhui)求(qiu)的(de)(de)中心目(mu)標就(jiu)(jiu)是(shi)如何(he)達到(dao)合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)高強(qiang)(qiang)度(du)，隨(sui)之發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)就(jiu)(jiu)是(shi)各(ge)種強(qiang)(qiang)化技(ji)(ji)術。實踐(jian)證明，當合(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)提高時往往伴隨(sui)其韌(ren)性(xing)和塑(su)性(xing)下降(jiang)，也就(jiu)(jiu)是(shi)脆性(xing)在加(jia)大。如何(he)在提高強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)同時韌(ren)性(xing)和塑(su)性(xing)不降(jiang)低即強(qiang)(qiang)韌(ren)性(xing)的(de)(de)配(pei)合(he)(he)，就(jiu)(jiu)是(shi)現在討論的(de)(de)強(qiang)(qiang)韌(ren)化問(wen)題。隨(sui)著科學(xue)技(ji)(ji)術的(de)(de)飛(fei)速發(fa)展(zhan)(zhan)和社(she)會需求(qiu)的(de)(de)多(duo)(duo)樣(yang)化，提高常用(yong)材(cai)料強(qiang)(qiang)韌(ren)性(xing)指(zhi)標是(shi)挖掘材(cai)料性(xing)能(neng)潛(qian)力的(de)(de)關鍵。

我們(men)經常用到的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能大多數是發球結(jie)構敏(min)感的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能，它們(men)與材(cai)料的(de)(de)(de)(de)組織結(jie)構、晶粒大小、加工(gong)工(gong)藝等(deng)(deng)密切(qie)相關(guan)。強韌化(hua)問題的(de)(de)(de)(de)主要著眼點在于(yu)解(jie)決強化(hua)與韌性(xing)(xing)這對(dui)矛盾，并在一(yi)(yi)定條件下統一(yi)(yi)起來(lai)(lai)。簡單地(di)說，強度(du)(du)(du)是在給定條件（溫(wen)度(du)(du)(du)、壓(ya)力、應力狀態、形變(bian)(bian)速度(du)(du)(du)和周(zhou)圍(wei)介(jie)質等(deng)(deng)條件）下材(cai)料達(da)到給定變(bian)(bian)形量時所需要的(de)(de)(de)(de)應力，或(huo)材(cai)料發生(sheng)破壞的(de)(de)(de)(de)應力。強度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)來(lai)(lai)源(yuan)泉是原子(zi)間(jian)鍵(jian)合力，取決于(yu)元(yuan)素本質的(de)(de)(de)(de)基本性(xing)(xing)質。

人(ren)們從(cong)長期的(de)制造和(he)使用(yong)過(guo)程中(zhong)不斷地積累經驗并進(jin)行(xing)研(yan)究和(he)開發(fa)，已經清楚(chu)地知(zhi)道，金屬的(de)結構(gou)(gou)、組(zu)織、成(cheng)分以及對這些因素(su)(su)起決(jue)定性作(zuo)用(yong)的(de)工藝(yi)(yi)這四個相互關(guan)聯的(de)因素(su)(su)是決(jue)定金屬材料(liao)性能(neng)的(de)因素(su)(su)。但根本因素(su)(su)是材料(liao)的(de)內部的(de)組(zu)織、結構(gou)(gou)，有什(shen)么樣的(de)組(zu)織結構(gou)(gou)就有什(shen)么樣的(de)性能(neng)，而(er)工藝(yi)(yi)往往是針對固定成(cheng)份的(de)鋼種達到想要(yao)的(de)力(li)學性能(neng)，即得到需(xu)要(yao)的(de)組(zu)織結構(gou)(gou)。

這里指(zhi)的(de)結構(gou)(gou)(gou)(gou)是(shi)廣義(yi)的(de)，是(shi)指(zhi)構(gou)(gou)(gou)(gou)成材(cai)料的(de)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)（分子(zi)(zi)(zi)(zi)、離子(zi)(zi)(zi)(zi)或者原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)團）在固體材(cai)料內部三維(wei)空間的(de)排(pai)列方式(shi)和(he)組態，例如，體心(xin)立方、堆(dui)垛層錯、位錯、晶界等這樣一些(xie)概念。結構(gou)(gou)(gou)(gou)主(zhu)要取決于原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)間結合(he)特性(xing)和(he)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)本質，所以說結構(gou)(gou)(gou)(gou)是(shi)描述原(yuan)(yuan)(yuan)了級別的(de)三維(wei)特征的(de)信息(xi)。

組織這個(ge)概念(nian)，在(zai)材料(liao)(liao)科學領域中(zhong)有特別重要(yao)的(de)(de)(de)意義，因為無數(shu)事實證明，成分相(xiang)同的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)在(zai)相(xiang)同的(de)(de)(de)工作環境下(xia)，由于組織不同而表現出(chu)截(jie)然不同的(de)(de)(de)性能或(huo)壽(shou)命(ming)。組織可以是肉眼觀(guan)察到(dao)(dao)的(de)(de)(de)，也可以是放大鏡、光學顯(xian)微鏡、掃描電(dian)子(zi)顯(xian)微鏡或(huo)掃描力顯(xian)微鏡觀(guan)察到(dao)(dao)的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)截(jie)面(mian)、斷面(mian)上的(de)(de)(de)具有足(zu)夠景深、富有立體感(gan)的(de)(de)(de)圖像或(huo)薄膜試樣上觀(guan)察到(dao)(dao)的(de)(de)(de)一定厚度試樣的(de)(de)(de)立體形(xing)態(tai)的(de)(de)(de)平面(mian)重疊形(xing)貌(mao)。組織這一概念(nian)可以簡要(yao)地理解為人(ren)們研究金(jin)屬(shu)材料(liao)(liao)時所觀(guan)察到(dao)(dao)的(de)(de)(de)形(xing)貌(mao)或(huo)形(xing)態(tai)。

與上述兩個因素相比較，一(yi)定成分(fen)的材料，可以適(shi)當的工藝改變這(zhe)些因素，或者這(zhe)些因素中的一(yi)部分(fen)以達到改變金屬材料力學性能(neng)的目的。

前面(mian)講到了金屬(shu)材料的(de)表(biao)面(mian)強(qiang)化(hua)方法(fa)(fa)，表(biao)面(mian)強(qiang)化(hua)與(yu)整體強(qiang)化(hua)一樣，如何保證強(qiang)韌性化(hua)是發揮強(qiang)化(hua)效果的(de)前提(ti)條件，即找(zhao)出(chu)與(yu)強(qiang)化(hua)效果相匹(pi)配、適合(he)使(shi)用條件的(de)工藝(yi)。當然最(zui)優化(hua)的(de)熱處(chu)理(li)(li)(li)工藝(yi)不可(ke)能是千篇一律的(de)，同(tong)種(zhong)材料的(de)各項(xiang)性能都(dou)會(hui)因熱處(chu)理(li)(li)(li)方法(fa)(fa)及其工藝(yi)參數(shu)的(de)不同(tong)而改變，各項(xiang)性能指標又常常此(ci)消彼長。選擇合(he)適的(de)熱處(chu)理(li)(li)(li)工藝(yi)參數(shu)、獲得與(yu)工件的(de)使(shi)用狀況和失效方式(shi)相適應的(de)綜合(he)性能，才有可(ke)能制造(zao)出(chu)高質量的(de)產品，這就是熱處(chu)理(li)(li)(li)與(yu)表(biao)面(mian)改性技術的(de)特點、難點和魅力之所在。