隨著科學技術的發展，對金屬材料的要求越來越高，一方面要求具有高的強度、硬度，以提高材料抗塑性變形、疲勞斷裂和磨損的能力；另一方面為保證產品在使用過程中的安全可靠，又要求具有高的塑性和韌性，以提高抗脆性斷裂的能力。
熱處理的主要目的，就是運用相變規律，通過一定的工藝方法保證獲得某種組織結構，使工件達到所要求的力學性能。但是，鋼在熱處理獲得的組織形態是多種多樣的，它們所具有的性能差異很大，即使相同材料但不同形狀大小的工件采用相同的熱處理方法也會產生差別。因此，對于各類鋼種、各種不同的工件，通過何種熱處理、發生哪些組織轉變能夠獲得最佳的強度、塑性和韌性，即得到最佳的強韌性配合，這是金屬材料及熱處理工作者需要綜合運用材料、組織結構、工藝等方面的知識解決的問題之一，其實就是在發揮材料的性能潛力的同時如何解決脆性這一矛盾。在一般情況下，提高鋼的強度，必然會使韌性、塑性降低，而且強度提高越多，韌性、塑性降低越多。為了保證鋼件具有足夠的韌性、塑性，通常都是用降低強度實現的。
從一定成分的金屬材料的組織形態與性能之間的關系來分析，可能有多種形態的組織結構，即能提高強度又能提高塑性和韌性；或提高強度而不降低或較少降低塑性、韌性，而獲得這些組織形態的熱處理工藝方法也是多樣的，并且正在不斷發展中，這正是材料熱處理工作的魅力所在。強韌化熱處理的徐徑主要有：①奧氏體晶粒及自由碳化物相的超細化熱處理；②充分利用馬氏體、下貝氏體的組織強韌性的強韌化熱處理；③運用淬火鋼中存在塑性第二相的復合組織獲得強韌性的熱處理；④真空熱處理、復合熱處理。
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