金(jin)屬材料(liao)性(xing)(xing)(xing)能優良(liang)，價格相對便宜，已經被(bei)廣泛(fan)地應用(yong)于(yu)各個領(ling)域，金(jin)屬材料(liao)所(suo)固有的(de)(de)各方面的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能潛(qian)力(li)也更多地被(bei)人(ren)們(men)挖(wa)掘(jue)出來(lai)，發(fa)(fa)揮作用(yong)。在人(ren)類使用(yong)合(he)金(jin)材料(liao)的(de)(de)發(fa)(fa)展史(shi)上，人(ren)們(men)長期追(zhui)求(qiu)的(de)(de)中心目(mu)標就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)如何達到(dao)合(he)金(jin)的(de)(de)高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)，隨(sui)之發(fa)(fa)展的(de)(de)就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)各種(zhong)強(qiang)(qiang)化技術。實(shi)踐證明，當(dang)合(he)金(jin)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)提高(gao)時(shi)往往伴(ban)隨(sui)其韌性(xing)(xing)(xing)和塑性(xing)(xing)(xing)下降，也就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)脆性(xing)(xing)(xing)在加大。如何在提高(gao)強(qiang)(qiang)度(du)的(de)(de)同時(shi)韌性(xing)(xing)(xing)和塑性(xing)(xing)(xing)不降低(di)即強(qiang)(qiang)韌性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)配合(he)，就(jiu)(jiu)是(shi)(shi)現在討論的(de)(de)強(qiang)(qiang)韌化問題(ti)。隨(sui)著科學技術的(de)(de)飛速發(fa)(fa)展和社會需(xu)求(qiu)的(de)(de)多樣化，提高(gao)常用(yong)材料(liao)強(qiang)(qiang)韌性(xing)(xing)(xing)指(zhi)標是(shi)(shi)挖(wa)掘(jue)材料(liao)性(xing)(xing)(xing)能潛(qian)力(li)的(de)(de)關鍵。

我們(men)經(jing)常用到的(de)性(xing)能大多數是發球結構(gou)敏感的(de)性(xing)能，它(ta)們(men)與材(cai)料的(de)組(zu)織結構(gou)、晶粒(li)大小、加(jia)工工藝等密切相關。強(qiang)韌(ren)化問題的(de)主要著眼點在(zai)于(yu)解決強(qiang)化與韌(ren)性(xing)這(zhe)對矛盾，并在(zai)一定(ding)條件(jian)下統一起來。簡單地說，強(qiang)度是在(zai)給定(ding)條件(jian)（溫度、壓力、應力狀態、形變速度和周(zhou)圍介質(zhi)等條件(jian)）下材(cai)料達到給定(ding)變形量時(shi)所需要的(de)應力，或材(cai)料發生破壞的(de)應力。強(qiang)度的(de)來源泉(quan)是原子間鍵合力，取決于(yu)元素(su)本(ben)(ben)質(zhi)的(de)基本(ben)(ben)性(xing)質(zhi)。

人們(men)從長(chang)期的(de)(de)制造和使用過程中不斷地(di)(di)積累經驗并進行(xing)研究和開發，已經清楚地(di)(di)知(zhi)道(dao)，金屬的(de)(de)結構(gou)、組(zu)(zu)織(zhi)、成(cheng)(cheng)分以(yi)及對這(zhe)些因素(su)起決定性(xing)作用的(de)(de)工(gong)藝這(zhe)四(si)個相互關聯的(de)(de)因素(su)是(shi)決定金屬材料(liao)性(xing)能的(de)(de)因素(su)。但(dan)根本(ben)因素(su)是(shi)材料(liao)的(de)(de)內部的(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)、結構(gou)，有(you)什么樣的(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)結構(gou)就有(you)什么樣的(de)(de)性(xing)能，而工(gong)藝往往是(shi)針對固定成(cheng)(cheng)份的(de)(de)鋼種達到(dao)想要(yao)的(de)(de)力學性(xing)能，即得到(dao)需要(yao)的(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)結構(gou)。

這(zhe)里(li)指(zhi)的(de)結構(gou)是廣義的(de)，是指(zhi)構(gou)成(cheng)材料的(de)原(yuan)子（分(fen)子、離子或者(zhe)原(yuan)子團(tuan)）在(zai)固體材料內部三(san)(san)維空間的(de)排(pai)列方(fang)式(shi)和組態，例(li)如，體心立方(fang)、堆垛層錯、位錯、晶界等這(zhe)樣(yang)一些概(gai)念。結構(gou)主要取(qu)決于原(yuan)子間結合特性和原(yuan)子的(de)本(ben)質，所以說結構(gou)是描述原(yuan)了級別(bie)的(de)三(san)(san)維特征的(de)信息。

組織這個概念，在(zai)(zai)材料科(ke)學領域中有(you)特別重要的(de)(de)(de)(de)意義，因為無數事(shi)實證明(ming)，成分(fen)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)材料在(zai)(zai)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)工作環境下，由于組織不同(tong)而表現(xian)出截然不同(tong)的(de)(de)(de)(de)性能或(huo)壽命。組織可(ke)以(yi)是(shi)肉眼觀(guan)(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)，也可(ke)以(yi)是(shi)放大鏡(jing)、光學顯(xian)微(wei)(wei)鏡(jing)、掃描電子顯(xian)微(wei)(wei)鏡(jing)或(huo)掃描力(li)顯(xian)微(wei)(wei)鏡(jing)觀(guan)(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬截面(mian)、斷面(mian)上(shang)的(de)(de)(de)(de)具有(you)足(zu)夠景(jing)深、富有(you)立體感的(de)(de)(de)(de)圖像或(huo)薄膜試樣上(shang)觀(guan)(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)一(yi)定厚度試樣的(de)(de)(de)(de)立體形態的(de)(de)(de)(de)平面(mian)重疊形貌(mao)。組織這一(yi)概念可(ke)以(yi)簡要地理解(jie)為人們研究金(jin)屬材料時所觀(guan)(guan)(guan)察(cha)(cha)到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)形貌(mao)或(huo)形態。

與(yu)上(shang)述兩個(ge)因(yin)素(su)相比較，一定成(cheng)分的(de)(de)材(cai)料，可以(yi)適當的(de)(de)工(gong)藝改變(bian)這些(xie)因(yin)素(su)，或者這些(xie)因(yin)素(su)中的(de)(de)一部分以(yi)達(da)到改變(bian)金屬材(cai)料力學性能的(de)(de)目的(de)(de)。

前(qian)面講(jiang)到(dao)了金屬材料的(de)(de)表面強(qiang)化方法，表面強(qiang)化與整體強(qiang)化一樣，如何(he)保(bao)證強(qiang)韌性(xing)化是(shi)(shi)發揮強(qiang)化效(xiao)(xiao)果的(de)(de)前(qian)提(ti)條件(jian)(jian)，即找出(chu)與強(qiang)化效(xiao)(xiao)果相匹配(pei)、適合使(shi)用條件(jian)(jian)的(de)(de)工(gong)藝(yi)(yi)。當(dang)然最優(you)化的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)不可能(neng)是(shi)(shi)千篇一律的(de)(de)，同(tong)種材料的(de)(de)各項性(xing)能(neng)都會因熱(re)(re)處理(li)(li)方法及其(qi)工(gong)藝(yi)(yi)參(can)數的(de)(de)不同(tong)而改變，各項性(xing)能(neng)指(zhi)標又常常此消(xiao)彼長。選擇(ze)合適的(de)(de)熱(re)(re)處理(li)(li)工(gong)藝(yi)(yi)參(can)數、獲得(de)與工(gong)件(jian)(jian)的(de)(de)使(shi)用狀況和失效(xiao)(xiao)方式相適應的(de)(de)綜合性(xing)能(neng)，才有可能(neng)制造(zao)出(chu)高質量的(de)(de)產品，這就是(shi)(shi)熱(re)(re)處理(li)(li)與表面改性(xing)技術的(de)(de)特點(dian)(dian)、難點(dian)(dian)和魅力之所在。