金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)性(xing)(xing)能優良，價格相對便(bian)宜，已經被廣泛地(di)應用(yong)(yong)于各個(ge)領域，金(jin)(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)所固有的(de)各方(fang)面的(de)性(xing)(xing)能潛力也更(geng)多(duo)地(di)被人(ren)們(men)挖掘出(chu)來(lai)，發揮作(zuo)用(yong)(yong)。在(zai)(zai)人(ren)類使用(yong)(yong)合金(jin)(jin)材(cai)料(liao)的(de)發展(zhan)史上，人(ren)們(men)長期(qi)追求(qiu)的(de)中心目標就(jiu)(jiu)是(shi)如何(he)達到合金(jin)(jin)的(de)高強(qiang)(qiang)度，隨之發展(zhan)的(de)就(jiu)(jiu)是(shi)各種強(qiang)(qiang)化技術(shu)。實踐證(zheng)明，當合金(jin)(jin)的(de)強(qiang)(qiang)度提高時往(wang)往(wang)伴隨其(qi)韌(ren)性(xing)(xing)和(he)塑性(xing)(xing)下(xia)降(jiang)，也就(jiu)(jiu)是(shi)脆性(xing)(xing)在(zai)(zai)加大。如何(he)在(zai)(zai)提高強(qiang)(qiang)度的(de)同時韌(ren)性(xing)(xing)和(he)塑性(xing)(xing)不降(jiang)低即強(qiang)(qiang)韌(ren)性(xing)(xing)的(de)配合，就(jiu)(jiu)是(shi)現(xian)在(zai)(zai)討(tao)論的(de)強(qiang)(qiang)韌(ren)化問(wen)題。隨著科(ke)學技術(shu)的(de)飛(fei)速(su)發展(zhan)和(he)社會(hui)需求(qiu)的(de)多(duo)樣化，提高常用(yong)(yong)材(cai)料(liao)強(qiang)(qiang)韌(ren)性(xing)(xing)指標是(shi)挖掘材(cai)料(liao)性(xing)(xing)能潛力的(de)關鍵。

我(wo)們經常用到的性能大(da)多數是(shi)發(fa)球(qiu)結構敏(min)感(gan)的性能，它們與材(cai)料(liao)的組織結構、晶粒(li)大(da)小、加工(gong)工(gong)藝等密切相關。強韌(ren)化問題的主要著(zhu)眼點在于(yu)解(jie)決(jue)強化與韌(ren)性這對矛盾，并在一定(ding)條件下(xia)統一起來(lai)。簡(jian)單地說，強度是(shi)在給定(ding)條件（溫(wen)度、壓力(li)、應(ying)力(li)狀態、形(xing)變速(su)度和(he)周圍介質等條件）下(xia)材(cai)料(liao)達到給定(ding)變形(xing)量時(shi)所需要的應(ying)力(li)，或材(cai)料(liao)發(fa)生(sheng)破(po)壞的應(ying)力(li)。強度的來(lai)源泉是(shi)原子(zi)間鍵合力(li)，取決(jue)于(yu)元素本質的基本性質。

人(ren)們從長期(qi)的(de)制造和使用過程中不斷地(di)積累(lei)經(jing)驗并進行研(yan)究和開發，已經(jing)清(qing)楚地(di)知道，金屬的(de)結(jie)構、組(zu)織(zhi)、成分(fen)以及對這些因素起(qi)決定(ding)性作用的(de)工藝這四個(ge)相互關聯的(de)因素是(shi)(shi)決定(ding)金屬材料性能的(de)因素。但根本(ben)因素是(shi)(shi)材料的(de)內部的(de)組(zu)織(zhi)、結(jie)構，有(you)什么樣的(de)組(zu)織(zhi)結(jie)構就有(you)什么樣的(de)性能，而工藝往往是(shi)(shi)針(zhen)對固定(ding)成份的(de)鋼種達(da)到想要的(de)力(li)學(xue)性能，即得到需要的(de)組(zu)織(zhi)結(jie)構。

這里指的(de)(de)結(jie)構(gou)是廣義的(de)(de)，是指構(gou)成(cheng)材料的(de)(de)原(yuan)子(zi)（分(fen)子(zi)、離子(zi)或者原(yuan)子(zi)團）在固體材料內部三維空間(jian)的(de)(de)排列方(fang)式和組(zu)態，例如，體心立方(fang)、堆垛(duo)層(ceng)錯、位錯、晶界等這樣(yang)一些概念(nian)。結(jie)構(gou)主要取決于原(yuan)子(zi)間(jian)結(jie)合(he)特(te)性和原(yuan)子(zi)的(de)(de)本(ben)質(zhi)，所以說結(jie)構(gou)是描述原(yuan)了級(ji)別(bie)的(de)(de)三維特(te)征的(de)(de)信(xin)息。

組織這(zhe)個概念，在材(cai)料科(ke)學(xue)領域(yu)中有特(te)別重要(yao)的(de)(de)(de)(de)意義，因為無數事實證明(ming)，成分相同的(de)(de)(de)(de)材(cai)料在相同的(de)(de)(de)(de)工作環(huan)境下，由于(yu)組織不(bu)同而表現出截然不(bu)同的(de)(de)(de)(de)性(xing)能或(huo)壽命。組織可(ke)(ke)以(yi)是肉眼觀(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)(de)，也可(ke)(ke)以(yi)是放大鏡(jing)、光學(xue)顯微(wei)鏡(jing)、掃描(miao)電(dian)子顯微(wei)鏡(jing)或(huo)掃描(miao)力顯微(wei)鏡(jing)觀(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬截面(mian)、斷面(mian)上的(de)(de)(de)(de)具有足夠景深、富有立體(ti)感的(de)(de)(de)(de)圖像或(huo)薄膜(mo)試樣(yang)上觀(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)(de)一定厚度試樣(yang)的(de)(de)(de)(de)立體(ti)形態(tai)(tai)的(de)(de)(de)(de)平面(mian)重疊形貌。組織這(zhe)一概念可(ke)(ke)以(yi)簡(jian)要(yao)地理(li)解為人們研(yan)究金(jin)屬材(cai)料時(shi)所(suo)觀(guan)察到(dao)的(de)(de)(de)(de)形貌或(huo)形態(tai)(tai)。

與上述兩個(ge)因(yin)素(su)相比較(jiao)，一(yi)定成分(fen)的(de)材(cai)料，可(ke)以適當的(de)工藝改變(bian)這些(xie)因(yin)素(su)，或者這些(xie)因(yin)素(su)中的(de)一(yi)部分(fen)以達到改變(bian)金屬材(cai)料力學性能的(de)目(mu)的(de)。

前(qian)面講(jiang)到了金屬材(cai)料的(de)(de)表面強(qiang)化(hua)方法(fa)，表面強(qiang)化(hua)與(yu)整體強(qiang)化(hua)一樣(yang)，如何保證強(qiang)韌(ren)性(xing)(xing)化(hua)是發(fa)揮強(qiang)化(hua)效(xiao)果的(de)(de)前(qian)提條件，即找(zhao)出與(yu)強(qiang)化(hua)效(xiao)果相匹(pi)配、適(shi)合使用條件的(de)(de)工藝。當然(ran)最優(you)化(hua)的(de)(de)熱(re)處理工藝不可能(neng)是千篇一律(lv)的(de)(de)，同(tong)(tong)種材(cai)料的(de)(de)各項性(xing)(xing)能(neng)都會因熱(re)處理方法(fa)及其工藝參數(shu)的(de)(de)不同(tong)(tong)而改變，各項性(xing)(xing)能(neng)指標又常(chang)(chang)常(chang)(chang)此消彼長(chang)。選(xuan)擇合適(shi)的(de)(de)熱(re)處理工藝參數(shu)、獲得與(yu)工件的(de)(de)使用狀況和失效(xiao)方式相適(shi)應的(de)(de)綜合性(xing)(xing)能(neng)，才(cai)有可能(neng)制造出高質(zhi)量的(de)(de)產品，這就(jiu)是熱(re)處理與(yu)表面改性(xing)(xing)技術的(de)(de)特點、難點和魅(mei)力(li)之所(suo)在。