強化晶界

隨著溫度的上升，晶界強度下降的速率比基體快得多，這是合金在高溫下弱化的一個因素。當使用溫度低於等強溫度TE正時，細晶粒的合金有較高的強度。當使用溫度高於TE正時，粗晶粒合金的蠕變強度和持久強度較高。但是，晶粒太大會降低高溫下的塑性和韌性。因此，通過強化晶界本身，從而提高合金的熱強性是較好的策略。強化晶界的主要方法有淨化晶界和填充晶界空位兩種。

強化晶界的主要方法有淨化晶界和填充晶界空位兩種。

（1）淨化晶界。鋼中的硫、磷等雜質易偏聚在晶界，並和鐵原子形成低熔點的夾雜物，如FeS、Ni3S2等，削弱了晶界強度，使鋼的高溫強度明顯降低。在鋼中加入稀土、鈦、鋯等化學性質比較活潑的元素，它們將優先和這些雜質結合，形成熔點高且穩定的化合物，從而避免這些雜質在晶界的偏聚；或者這些化合物在結晶過程中可作為異質晶核，使雜質從晶界轉入晶內，從而淨化了晶界。

（2）填充晶界空位。硼的原子半徑比鐵、鉻等元素要小，但比碳、氮間隙元素的原子半徑要大，也是易在晶界偏聚的元素。晶界上空位間隙比晶內的大，硼填充於晶界空位更能降低體系的能量，更重要的是使晶界的空位減少，這樣就大大減弱了晶界擴散，提高了蠕變抗力。