模具材料，金属材料的强韧化处理

　　金属材料由于其优异的性能和相对低廉的价格，在各个领域得到了广泛的应用，金属材料固有的性能潜力得到了更多的发掘和发挥。在人类使用合金材料的历史上，人们长期追求的中心目标是如何实现合金的高强度，各种强化技术也随之发展起来。实践证明，当合金的强度增加时，其韧性和塑性降低，即脆性增加。如何在不降低韧性和塑性的情况下提高强度，即强韧结合，就是现在讨论的强韧化问题。随着科学技术的快速发展和社会需求的多样化，提高常用材料的强韧性指标是挖掘材料性能潜力的关键。

　　我们经常用到的大部分性质对球结构比较敏感，球结构与材料的微观结构、晶粒大小和加工工艺密切相关。增韧的主要着眼点是解决强韧性之间的矛盾，在一定条件下将二者统一起来。简单来说，强度就是材料在给定的条件下(如温度、压力、应力状态、变形速度和周围介质)达到给定的变形所需要的应力，或者说是材料被破坏时的应力。力量的来源是原子间的结合力，这取决于元素的基本性质。

　　从长期的制造和使用过程中，人们积累了经验，进行了研发。人们已经清楚地知道，在这些因素中起决定作用的金属结构、组织、成分和工艺这四个相互联系的因素是决定金属材料性能的因素。但根本因素是材料的内部组织和结构。有什么样的组织结构就有什么样的性能，而技术往往是针对成分固定的钢种来达到所希望的力学性能，即得到所需要的组织结构。

　　这里的结构是广义的，是指组成物质的原子(分子、离子或原子团)在固体物质内部三维空间中的排列和构型，如体心立方、堆垛层错、位错、晶界等概念。结构主要取决于原子之间的结合特征和原子的本质，所以结构是描述三维特征原始水平的信息。

　　组织的概念在材料科学领域有着特殊的意义，因为无数事实证明，同样成分的材料，在同样的工作环境中，由于组织的不同，表现出完全不同的性能或寿命。可用肉眼观察组织，或用放大镜、光学显微镜、扫描电子显微镜或扫描力显微镜观察金属横截面，在横截面上有足够景深的图像，或在薄膜样品上观察到的一定厚度样品三维形状的平面重叠形貌。微观组织的概念可以简单理解为人们研究金属材料时所观察到的形态或形貌。

　　与上述两个因素相比，具有一定成分的材料可以通过适当的技术改变这些因素或其中的一些因素，达到改变金属材料力学性能的目的。

　　如上所述，金属材料的表面强化方法与整体强化相同。如何保证表面强化的韧性是发挥强化效果的前提条件，即找出与强化效果相匹配、适合使用条件的最佳工艺。当然，最佳的热处理工艺不可能是相同的，同一种材料的所有性能都会因热处理方法和工艺参数的不同而发生变化，所有的性能指标往往都会发生变化。只有选择合适的热处理工艺参数，获得适合工件服役条件和失效模式的最佳综合性能，才能制造出高质量的产品，这是热处理和表面改性技术的特色、难点和魅力所在。