强度和韧性是金属材料最常利用的两大性能。金属材料的强化可以通过两个基本途径：制成无缺陷的完整晶体，使金属的晶体强度接近理论强度；或者在有缺陷的金属晶体中设法阻止位错的运动[14]。根据金属点阵中阻碍位错运动的障碍物的类别，金属学方面可应用的强化机制主要有以下几种^[15]：①置换的或间隙固溶的异质原子以点状障碍物的形式起作用（固溶强化）；②位错以线状障碍物形式起作用（通过冷加工变形的强化）；③以非内聚的析出和内聚的析出显示为空间障碍物形式起作用（弥散强化、沉淀强化）。

（1）固溶强化 合金元素固溶于基体内，改变了基体的原子间结合力，降低了堆垛层错能，增加了扩散位错宽度，提高扩散激活能，阻碍高温条件下位错的滑移与交滑移，提高了合金的热强性。根据Hume-Rothery固溶强化原理，原子半径间的尺寸和电子结构上的差异决定其强化效果。而且，溶质与溶剂原子价差越大，点阵应变差越大，则强化效果越显著。

（2）时效强化 时效强化是有色金属及其合金强化的一个重要方法。当合金元素的固溶度随着温度的降低而减小时，便可能产生时效强化。当温度升高时，沉淀相会很快粗化软化，从而失去强化作用。(www.daowen.com)

（3）弥散强化 利用外加高弥散度、高硬度的合金元素、颗粒或纤维达到强化效果。与时效强化不同，这些质点不是由基体脱溶产生的，其热稳定性高，与基体不发生化学反应，并且与基体能牢固结合。这些弥散质点具有阻碍位错运动、提高再结晶温度、形成稳定的亚结构而减缓晶界滑移等作用，使合金强度提高。此外，向合金中添加在凝固过程中能形成密集的中间金属相粒子的合金化元素、颗粒或纤维，对提高合金蠕变强度起着重要的作用。这些颗粒或纤维通常分布具有很高的弥散度，如果沿着晶界呈网状分布，则能有效地降低蠕变速度。另一方面，如果形成这种弥散质点的合金元素还有固溶强化作用的话，则可以减少在晶界上的低熔点共晶混合物。

（4）变形强化 在低于再结晶温度下进行塑性变形，使晶体点阵中位错密度提高，而且位错互相缠绕，并形成胞状结构，改变位错组织状态，形成超显微不均匀性而增加位错运动的阻力。变形程度越大，材料的变形抗力越大，强度越高。