金屬材料及其制件所具有的機(jī)械性能，是由其內(nèi)部的顯微組織（結(jié)構(gòu)）所決定的。金屬材料從表面上看似乎役有什么區(qū)別，而實際上各種金屬及其合金的內(nèi)部組織卻有葙很太的差別^惻如，采用金相顯微鏡在經(jīng)過拋光腐蝕的試樣上可以看到它們的組織。這些組織稱為金屬材料的金相組織。金相組織甚決定金屬材料機(jī)械性.能的內(nèi)在因素。

　　然而，金屬材料的顯微組織是極其復(fù)雜的。就同一金屬材料來講，它的組織狀態(tài)或晶粒大小，對其性能的影哬是十分顯著的。在金相分析中，我們舍經(jīng)常遇到下述事例：

1.晶粒度與性能間的關(guān)系

　　以工業(yè)純鐵為例，在金相顯微鏡下可看到它是由-個個白亮色的顆粒，即鐵素體所組成的。這種鐵素體由于晶粒大小的不同，其機(jī)械牷能的差別很大（見表1)。晶粒愈細(xì)，其抗拉強(qiáng)度與塑性愈SS，這是金相組織與性能間關(guān)系中比較重要的規(guī)律之一。

2.組織變化與性能間的關(guān)系

　　把上述工業(yè)純鐵經(jīng)過冷變形加工成鐵絲，使其晶粒被拉長，晶粒內(nèi)部出現(xiàn)許多冷變形而產(chǎn)生的滑移線。由于組織的變)匕，使其性能也發(fā)生很大的改變。如經(jīng)過變形量為80%的冷變形純鐵，其抗拉強(qiáng)度可達(dá)50公斤/平方毫米，比正火犾態(tài)下提高一倍左右。

　　冷變形的鐵絲經(jīng)過退火，使純鐵的組織又恢復(fù)到原來的顆粒狀鐵素體時，其抗拉強(qiáng)度與塑性又恢復(fù)到原來的水平。

3.晶體結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系

　　在某些情況下，即便在顯微鏡下看不出組織有明顯的區(qū)別，而性能卻反映出很大的差異。如在工業(yè)純鐵中分別加入的鎳，錳或硅時，其組織仍為鐵素體，但硬度和機(jī)械抗拉強(qiáng)度卻明顯提高（見表2）。X射線結(jié)構(gòu)分析表明，工業(yè)純鐵中分別加入1%的鎳、錳、硅時，雖然其組織沒有產(chǎn)生明顯變化；但這些元素（Ni、Mn、Si)的原子已溶入鐵的晶體內(nèi)，其晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化（晶格常數(shù)改變），使其性能也產(chǎn)生了變化。所以，在研究金屬材料組織與性能的關(guān)系時，不僅要研究金屬材料的顯微組織，而且還必須研究它們的晶體結(jié)構(gòu)，這樣才能深入地研究各種性能變化的根本原因。