2.4細(xì)化晶粒強化：

　　在所有金屬強化方法中，細(xì)化晶粒是目前唯一可以做到既提高強度，又改善塑性和韌性的方法。所以近年來細(xì)化晶粒工藝受到高度重視和廣泛應(yīng)用。當(dāng)前正在發(fā)展中的快冷微晶合金便是其中一例。有上述優(yōu)異性能的原因可以從兩方面考慮：①晶界所占比例較大，晶界結(jié)構(gòu)近似非晶態(tài)，在常溫下具有比晶粒更高的強度；②細(xì)小晶粒使位錯塞積所產(chǎn)生的正應(yīng)力隨之降低，不容易產(chǎn)生裂紋，從而表現(xiàn)為提高強度而不降低塑性。但細(xì)晶粒金屬的高溫強度下降，這是因為在高溫下晶界強度降低了，特別在變形速度很低的情況下，這種效應(yīng)更為突出。

　　2.5相變強化：

　　通過相變而產(chǎn)生強化效應(yīng)也是常見的金屬強化方法。相變的種類很多，上述的沉淀相的形成和析出就是其中之一?，F(xiàn)以應(yīng)用最普遍的馬氏體相變強化為例，說明相變強化機理。

　　馬氏體相變是一種以剪切方式進(jìn)行的非擴散型相變，相變產(chǎn)物與基體間保持共格或半共格聯(lián)系，在其周圍也存在很大的內(nèi)應(yīng)力，甚至使周圍的奧氏體發(fā)生形變而出現(xiàn)形變強化。鋼中馬氏體相變強化的另一個主要原因是碳原子在相變過程中的有序化，即碳原子轉(zhuǎn)移到體心立方的0位置使其沿一個方向伸長而成為體心正方結(jié)構(gòu)。

　　鋼經(jīng)形變熱處理后，強度進(jìn)一步提高，而韌性卻不下降，這主要是因為奧氏體在Ms點以上形變后，馬氏體針更為細(xì)小；同時，馬氏體點(Ms)明顯下降，馬氏體中的孿晶大幅度增加，從而使鋼在形變熱處理后的強度明顯提高，而韌性卻不下降，這是細(xì)化晶粒強化的效應(yīng)。此外，如含碳量為0.48％的鋼在形變熱處理后全部是孿晶馬氏體，經(jīng)一般熱處理的同一鋼種卻只有一半孿晶馬氏體。如前所述，含碳量為0.8％的鋼，經(jīng)一般熱處理后，才可使孿晶達(dá)100％。根據(jù)這個情況，碳含量低的鋼在形變熱處理后強度的提高比高碳鋼更為明顯，主要是因為后者孿晶增加的幅度不大。

　　2.6纖維強化：

　　根據(jù)斷裂力學(xué)觀點，高強度材料可容許存在的臨界裂紋尺寸很小，一旦出現(xiàn)裂紋就很快擴展，容易發(fā)生斷裂。而將細(xì)纖維排在一起，粘結(jié)起來，可免除上述缺點，是解決脆性高強材料用于實際結(jié)構(gòu)的一個重要途徑。因為經(jīng)過復(fù)合之后，不但解決了纖維的脆性問題，也提高了材料的比強度、比模量和疲勞性能。纖維強化復(fù)合材料，是當(dāng)前很有發(fā)展前途的一類材料。

　　纖維強化的復(fù)合材料的力學(xué)性質(zhì)，可根據(jù)纖維和基體（粘合劑）的體積分?jǐn)?shù)計算出來，如彈性模量（E），Ec＝EfVf＋EmVm，其中Ec、En和Em分別為復(fù)合材料、纖維和基體的彈性模量，Vn和Vm為兩相的體積分?jǐn)?shù)。由于纖維和基體的泊松比不同，可引起的誤差達(dá)百分之幾。對抗拉強度來說，也可得出類似方程。但由于纖維和基體的強度和塑性不同，其間的結(jié)合力也不一樣，還有其他許多影響因素使問題復(fù)雜化。

　　2.7擇優(yōu)取向強化：

　　金屬在凝固過程、冷加工或退火過程中都會發(fā)生晶體的擇優(yōu)取向，力學(xué)性質(zhì)因取向不同而有區(qū)別。金屬可以利用擇優(yōu)取向而得到較高的強度，這在工業(yè)上已得到應(yīng)用，但不如利用磁性能的擇優(yōu)取向硅鋼片那樣普遍。

　　由于金屬在強射線條件下產(chǎn)生空位或填隙原子，這些缺陷阻礙位錯運動，從而產(chǎn)生強化效應(yīng)。

鏈接：金屬強化的機理與形式（一）
鏈接：金屬強化的機理與形式（二）