金(jin)(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能優良，價格(ge)相對(dui)便宜，已經(jing)被(bei)廣泛地應用(yong)(yong)(yong)于(yu)各個(ge)領(ling)域(yu)，金(jin)(jin)屬材(cai)(cai)料(liao)所固有(you)的(de)(de)(de)(de)(de)各方面的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)能潛力也更多地被(bei)人(ren)們挖掘出來，發(fa)揮(hui)作用(yong)(yong)(yong)。在(zai)人(ren)類使用(yong)(yong)(yong)合金(jin)(jin)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展史上，人(ren)們長期追求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)中心目(mu)標就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)(shi)如何達(da)到(dao)合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)高強(qiang)(qiang)(qiang)度，隨(sui)之發(fa)展的(de)(de)(de)(de)(de)就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)(shi)各種強(qiang)(qiang)(qiang)化技術。實(shi)踐(jian)證明(ming)，當合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)度提(ti)高時往(wang)往(wang)伴隨(sui)其(qi)韌性(xing)(xing)(xing)和塑(su)性(xing)(xing)(xing)下降，也就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)(shi)脆(cui)性(xing)(xing)(xing)在(zai)加大。如何在(zai)提(ti)高強(qiang)(qiang)(qiang)度的(de)(de)(de)(de)(de)同時韌性(xing)(xing)(xing)和塑(su)性(xing)(xing)(xing)不降低即強(qiang)(qiang)(qiang)韌性(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)配合，就(jiu)(jiu)(jiu)是(shi)(shi)現在(zai)討論的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)(qiang)(qiang)韌化問題(ti)。隨(sui)著科學技術的(de)(de)(de)(de)(de)飛速發(fa)展和社會需求(qiu)的(de)(de)(de)(de)(de)多樣(yang)化，提(ti)高常用(yong)(yong)(yong)材(cai)(cai)料(liao)強(qiang)(qiang)(qiang)韌性(xing)(xing)(xing)指標是(shi)(shi)挖掘材(cai)(cai)料(liao)性(xing)(xing)(xing)能潛力的(de)(de)(de)(de)(de)關鍵。

我們經(jing)常(chang)用(yong)到的性(xing)能大(da)多數是發(fa)球結(jie)(jie)構(gou)敏(min)感的性(xing)能，它們與材料(liao)(liao)的組織(zhi)結(jie)(jie)構(gou)、晶粒大(da)小、加(jia)工(gong)工(gong)藝等密切相關。強韌化問題的主要著眼點在于解決(jue)強化與韌性(xing)這對矛盾，并在一(yi)定條件下(xia)統(tong)一(yi)起來(lai)。簡(jian)單地(di)說，強度(du)是在給(gei)定條件（溫度(du)、壓(ya)力(li)、應(ying)力(li)狀態、形(xing)變速度(du)和周圍介質(zhi)等條件）下(xia)材料(liao)(liao)達到給(gei)定變形(xing)量時所需(xu)要的應(ying)力(li)，或材料(liao)(liao)發(fa)生破(po)壞(huai)的應(ying)力(li)。強度(du)的來(lai)源泉是原子間鍵合力(li)，取決(jue)于元素本(ben)質(zhi)的基本(ben)性(xing)質(zhi)。

人們(men)從長期的(de)(de)(de)制(zhi)造(zao)和使用過程中不斷地(di)積(ji)累經驗(yan)并進行研(yan)究和開發，已(yi)經清楚(chu)地(di)知道，金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)、組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)、成分以及對這(zhe)些因(yin)(yin)素起決定性(xing)作用的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)這(zhe)四個相互關(guan)聯(lian)的(de)(de)(de)因(yin)(yin)素是(shi)決定金(jin)屬(shu)材料(liao)(liao)性(xing)能(neng)的(de)(de)(de)因(yin)(yin)素。但(dan)根本(ben)因(yin)(yin)素是(shi)材料(liao)(liao)的(de)(de)(de)內部的(de)(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)、結(jie)構(gou)，有(you)什么(me)樣的(de)(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)結(jie)構(gou)就有(you)什么(me)樣的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)，而工(gong)藝(yi)往往是(shi)針對固定成份(fen)的(de)(de)(de)鋼種達到想要的(de)(de)(de)力學性(xing)能(neng)，即得到需要的(de)(de)(de)組(zu)(zu)織(zhi)(zhi)結(jie)構(gou)。

這(zhe)里指的(de)結(jie)構(gou)是(shi)(shi)廣義的(de)，是(shi)(shi)指構(gou)成材料的(de)原(yuan)子(zi)（分(fen)子(zi)、離子(zi)或者原(yuan)子(zi)團(tuan)）在固體材料內部(bu)三維空(kong)間的(de)排(pai)列方式和(he)組態，例(li)如，體心(xin)立方、堆垛層(ceng)錯、位錯、晶界等這(zhe)樣(yang)一些(xie)概(gai)念。結(jie)構(gou)主要(yao)取決于原(yuan)子(zi)間結(jie)合特(te)性(xing)和(he)原(yuan)子(zi)的(de)本(ben)質(zhi)，所以(yi)說結(jie)構(gou)是(shi)(shi)描(miao)述原(yuan)了級別的(de)三維特(te)征的(de)信息。

組織(zhi)這個概念(nian)，在(zai)材料科學(xue)領域(yu)中(zhong)有特(te)別(bie)重(zhong)要的(de)(de)意義，因為無數事實證(zheng)明，成分相(xiang)同(tong)的(de)(de)材料在(zai)相(xiang)同(tong)的(de)(de)工作環境下，由于組織(zhi)不(bu)同(tong)而表現(xian)出截然不(bu)同(tong)的(de)(de)性能(neng)或壽命。組織(zhi)可(ke)(ke)以是肉(rou)眼觀(guan)察(cha)(cha)到(dao)的(de)(de)，也可(ke)(ke)以是放大鏡(jing)、光(guang)學(xue)顯(xian)微(wei)鏡(jing)、掃描電子(zi)顯(xian)微(wei)鏡(jing)或掃描力顯(xian)微(wei)鏡(jing)觀(guan)察(cha)(cha)到(dao)的(de)(de)金(jin)屬截面(mian)、斷面(mian)上的(de)(de)具有足夠景深(shen)、富有立體(ti)感的(de)(de)圖像或薄膜試(shi)樣(yang)上觀(guan)察(cha)(cha)到(dao)的(de)(de)一定(ding)厚度試(shi)樣(yang)的(de)(de)立體(ti)形(xing)態的(de)(de)平面(mian)重(zhong)疊形(xing)貌(mao)。組織(zhi)這一概念(nian)可(ke)(ke)以簡要地理解為人們研(yan)究金(jin)屬材料時所觀(guan)察(cha)(cha)到(dao)的(de)(de)形(xing)貌(mao)或形(xing)態。

與上述兩個因素相比較，一定(ding)成分的(de)材料(liao)，可以(yi)適當(dang)的(de)工藝改變這些(xie)因素，或(huo)者這些(xie)因素中的(de)一部(bu)分以(yi)達到改變金屬材料(liao)力(li)學性能的(de)目的(de)。

前面(mian)(mian)講到了金屬材料的(de)表面(mian)(mian)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)方(fang)法，表面(mian)(mian)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)與整(zheng)體強(qiang)化(hua)(hua)(hua)一樣(yang)，如何保證強(qiang)韌(ren)性(xing)化(hua)(hua)(hua)是(shi)發揮(hui)強(qiang)化(hua)(hua)(hua)效果的(de)前提條(tiao)件(jian)，即找(zhao)出與強(qiang)化(hua)(hua)(hua)效果相匹(pi)配(pei)、適合(he)使用(yong)(yong)條(tiao)件(jian)的(de)工藝(yi)。當然(ran)最優(you)化(hua)(hua)(hua)的(de)熱處(chu)理工藝(yi)不(bu)可(ke)能(neng)是(shi)千篇(pian)一律的(de)，同種材料的(de)各項性(xing)能(neng)都(dou)會因熱處(chu)理方(fang)法及其工藝(yi)參數的(de)不(bu)同而改變，各項性(xing)能(neng)指標又常常此消彼長。選擇(ze)合(he)適的(de)熱處(chu)理工藝(yi)參數、獲得與工件(jian)的(de)使用(yong)(yong)狀(zhuang)況和失(shi)效方(fang)式相適應(ying)的(de)綜合(he)性(xing)能(neng)，才有可(ke)能(neng)制造出高(gao)質(zhi)量的(de)產品，這就是(shi)熱處(chu)理與表面(mian)(mian)改性(xing)技術的(de)特點、難點和魅力之所(suo)在。