固溶强化
由于溶质原子的加工入使固溶体的强度比溶剂金属的强度高，这一现象称为固溶强化。固溶强化是溶质原子对位错的阻碍作用造成的，是利用点缺陷对金属基体进行强化，表现在两个方面，一是作为晶体的点缺陷，与位错发生强性交互作用、化学交互作用、电化学交互作用，以影响位错运动；一是在固溶体中，形成短程有序结构，以影响位错运动。它分为间隙式固溶强化和置换式固溶强化两种。
碳、氮等溶质原子嵌入α-Fe晶格的八面体间隙中，使晶格产生不对称正方性畸变造成强硬化效应，铁基体的屈服强度随着间隙原子含量的增加而变大。碳、氮等间隙原子在基体中和位错产生强性效互作用，这种碳、氮原子在位错线附近有规则地排列称为“气团”。位错被“气团”钉扎时，移动阻力增加使金属基体产生强化。因为溶质原子在晶格中的作用并不是单纯的，除了它自身产生的畸变外，它还会和位错、溶剂原子发生作用。
置换式溶质原子在基体晶格中造成的畸变大都是球面对称的、因而强化效能要比间隙式原子小（约小两个数量级），这种强化效应称为弱硬化。当溶质和溶剂的原子直径相差比较小，化学性质也较类似时，置换原子的溶解度极限可以很大，但强化效应却很小。例如即使含量达到百分之几十的Co在常温时溶入α-Fe中，也并未产生明显的强化作用。随着元素的类型不同，强化效能相应发生变化。各种元素固溶入α-Fe中时对铁屈服强度的影响。畦换式固溶元素的弱硬化作用可在基体的韧性、塑性不降低的同时，使基体的强度平缓增加，这对钢的强化是非常重要的。
由铁-碳相图可知，间隙式原子碳在基体金属中的溶解度极限很小，常温下碳在α-Fe中的溶解量只能是0.006%，但是碳у-Fe在中的溶解度很大，1148℃时可以达到2.11%，所以可把钢加热到у-Fe状态使碳分大量溶入，然后淬火成马氏体。间隙原子在铁素体晶格中造成的畸变是不对称的，随着间隙原子浓度增加，塑性和韧性明显下降。例如：马氏体中含碳量低于0.2%时，间隙原子都偏聚在位错线近旁，晶格基本上仍保持体心立方结构，不仅强度很高，而且塑性、韧性很好，含碳量增高时，碳原子在位错线近旁的偏聚达到饱和，过剩碳原子产生集群化使c/a（晶胞中的棱边长度用a、b、c表示。）数值变大，造成晶格畸变，使塑性和韧性明显降低。含碳量达到0.4%时，塑性变差，不易进行冷塑性变形；含碳量继续增加时，伸长率可降至0.1%以下。
在形成马氏体的过程中不仅碳原子过饱和，而且置换式溶质原子也呈过饱和平状态。虽然置换式原子引起的强化相对碳的强化作用可认为是很小的，但如钼、钒、铌等置换元素在马氏体中和碳共存时，在回火过程中会沉淀出来造成强化。
固溶强化是钢铁材料主要强化手段之一，间隙式固溶强化对铁素体基体（包括马氏体）的强化发挥最大效能的同时，对韧性、塑性也有很显著的削弱作用；虽然比较间隙固溶的强化作用比较小，但置换式固溶强化在不削弱基体的塑性、韧性同时可以对铁素体进行强化，这种现象应该在进行强韧性处理时引起注意。
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