什么是晶界强化？
晶界对屈服强度的影响不只来自晶界本身，而且与晶界连接的两个晶粒的过渡区有关，即位错运动的障碍。在相同体积内，晶粒越细小，即晶粒数越多，相对来说晶界所占的体积就越大，金属强度也就越高。晶界强化简介晶界强化的本质在于晶界对位错运动的阻碍作用，晶粒越细小，晶界越多，阻碍作用也越大，强化的效果越好。 晶粒越细小，晶界越多，晶界可以把塑性变形限定在一定范围内，使塑性变形均匀化，因此细化晶粒可以提高钢的塑性。晶界又是裂纹扩展的阻碍，所以晶粒细化可以改善钢的韧性，晶界强化是唯一能在提高钢强度的同时，不损害其韧性的方法。 在高温下形变时晶界表现为薄弱环节，呈沿晶破断特征。晶界区原子排列不规则，且存在各...全部
晶界对屈服强度的影响不只来自晶界本身，而且与晶界连接的两个晶粒的过渡区有关，即位错运动的障碍。在相同体积内，晶粒越细小，即晶粒数越多，相对来说晶界所占的体积就越大，金属强度也就越高。晶界强化简介晶界强化的本质在于晶界对位错运动的阻碍作用，晶粒越细小，晶界越多，阻碍作用也越大，强化的效果越好。
晶粒越细小，晶界越多，晶界可以把塑性变形限定在一定范围内，使塑性变形均匀化，因此细化晶粒可以提高钢的塑性。晶界又是裂纹扩展的阻碍，所以晶粒细化可以改善钢的韧性，晶界强化是唯一能在提高钢强度的同时，不损害其韧性的方法。
在高温下形变时晶界表现为薄弱环节，呈沿晶破断特征。晶界区原子排列不规则，且存在各种晶体缺陷（如位错、空位等）。在低温形变条件下，晶界基本不参与形变，可以阻碍晶内位错的运动，起强化作用。但随着温度的升高，晶界强度迅速下降，在某一温度区间内晶界强度与晶内强度大致相当，当温度继续升高。
晶界强度就比晶内强度低，该温度即是等强温度（T等强）。等强温度与应变速率有关，应变速率愈慢，等强温度愈低。由于高温合金多在等强温度区或更高温度下使用，所以晶界强化是高温合金的基本问题。晶界强化添加元素合金中应避免含有使晶界弱化的杂质元素．而应含有能有效强化晶界的微量元素。
合金中加入微量的B、Zr、Hf、碱土金属（Ca、Mg、Ba）以及稀土元素可显著地消除有害气体和杂质元素的作用，强化晶界。碱土金属和稀土元素的作用：这类金属的化学活性高，与氧的亲和力强，可以在合金的冶炼过程中起良好的脱氧去气作用。
显著地改善合金的晶界结构，起到强化晶界作用。硼的作用：硼是高温合金常用的晶界强化元素。硼的原子半径略大于碳，能组成间隙固溶体的趋势。硼在合金中的作用主要是在晶界偏聚造成局部合金化，显著地改变了晶界状态，降低了元素在晶界上的扩散过程而强化了晶界。
硼还能影响合金中碳化物或一些金属问化合物的析出，改善晶界上碳化物的密集不均匀状态．因而对合金的热强性有利。但过量的硼能形成低熔点共晶产物，其不利作用类似形成低熔点共晶的杂质。晶界强化多晶材料的晶界强化机制晶界强化多晶的强化与结构因素实验现象：实际使用的金属材料绝大多数是多晶材料，试验发现，多晶体的屈服强度明显地高于同样组成的单晶体，如下图（a）所示。
同一种多晶体材料中，晶粒越细，屈服强度越高，如下图（b）所示。金属的力学性能与相结构及晶粒尺寸的关系原因解释：晶体的屈服强度是使晶体开始发生滑移的最小分切应力的外在反映，屈服强度高，说明晶体中位错滑移的启动较困难。
多晶体中不同位向的晶粒之间存在着晶界，晶界以及晶界两侧晶粒的位向差，都会增加位错运动的阻力。这种阻力主要来自两个方面，其一，晶粒位向不一致造成的阻力。对于一定取向的力轴，不同晶粒不可能都处于滑移的最有利取向上；同时各个晶粒不同滑移系中最有利取向的滑移系的取向因子，也不可能都是最大值；加之各个晶粒之间的相互制约，使得它不能在最有利方向上变形，使滑移阻力增加。
其二，晶界本身的阻力。与晶粒内部相比，晶界上原子排列紊乱、不规则，伯氏矢量大，使滑移的临界分切应力增加；同时杂质原子在晶界的偏聚或形成第二相颗粒沉积在晶界上，都会阻碍位错运动。晶界强化晶界强化机制晶体强化机制的实质就是阻止晶体中位错的运动。
在变形晶体滑移面上的位错，往往成列地塞积在晶界或亚一晶界前，形成位错塞积群。在杂质、第二相颗粒或不动位错之前也会发生位错塞积现象。位错塞积群是位错在运动中遇到阻碍，外力又不足以克服阻碍时形成的。
位错在晶界附近的塞积情况如下图所示：晶界附近位错塞积群强化机制示意图A晶粒和B晶粒的滑移系统分别是OP、PN，相交于晶界的P处，它们的位向差为θ，O是A晶粒的外力作用点。为方便起见，假定O在晶粒中心，可看做是滑移系OP上的位错源。
当外力在滑移系上的分切应力τ达到晶粒本身的临界分切应力τ临界时，位错源开动，放出位错。前面的位错遇到晶界的阻碍，停止于P处，其应力场对后来的位错产生排斥力，使之依次停止在某个平衡位置上而形成位错塞积群。
其中位错的分布情况是：离晶界越远（即离位错源O处越近）的位错间的距离越大。停止于晶界前边的位错，对晶界产生一个作用力，同时晶界也会对位错施以反作用力，使P点处产生很大的应力集中。只有此处的应力τp足以克服晶界和两晶粒位向差造成的阻力时，位错才能通过晶界，A晶粒才会继续变形。
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