从缺陷的角度考虑，为什么一般的金属材料都会因为淬火而变硬？ 第1页

淬火实际上是一个快速冷却的过程，在淬火的过程中，合金的高温相来不及转变成低温相，而被冻结在一个热力学上的亚稳态。以钢（主要成分为 和 ）为例，高温下 的稳定相是 （面心立方），低温下则是 （体心立方）。碳在后者中的溶解度低，因此缓慢降温时均相（奥氏体）的高碳钢会析出 （渗碳体）和 （铁素体）两相。而快速冷却时，奥氏体会直接转变成亚稳态的马氏体（同样是立方面心），从而避免了相分离。马氏体中填隙的碳原子起到了很好的固溶强化作用；马氏体在快速冷却过程中产生大量缺陷，起到了钉扎位错的作用，因此淬火后钢材的硬度和强度都会提高。其它合金的淬火过程，基本也是为避免低温下的相分离以充分利用固溶强化效应，同时在快速冷却过程中产生大量缺陷，从而提高材料的硬度和强度。

不是啥金属都能通过淬火变硬的，钢之所以能淬火，是因为它在降温过程中会发生马氏体转变，期间的变形会带来高密度的位错；同时快速降温带来的过冷度会使得新晶粒的形核速度很大，造成细晶强化；另外C也会因为来不及析出形成过饱和固溶体，带来固溶强化。

而很多金属，例如金银铜铝，在融化之前都不会发生相变。没有相变，上面这些强化机制很多都不起作用。这些金属你拿去淬个火，搞不好还会因为高温下位错回复、第二相颗粒溶解等因素，使得硬度降低。