一般的には、金属を強化するものには、「転位」「固溶」「析出」「粒子分散」などを利用する … とされます。
鉄鋼の用語ではありませんが、鉄鋼でいうと、結晶粒の並び方を複雑にする「転位」による強化、違う元素や粒子を「固溶」させたり、「析出」させて硬さの変化などを生じさせる強化、組織（素地）中に、小さくて硬い炭化物を均一に分散させることで強くなる「粒子分散」などです。
ただ、多種の元素を固溶して、さらに、熱処理などによって機械的性質を調整する鉄鋼の場合は、強化の仕組みも複合的に生じているなどで説明も難しいのですが、簡単に、それをみていきましょう。
鉄鋼の強化について
鉄鋼内部には、結晶が整然として並んでいない「転位」と呼ばれる一種の欠陥があります。
そこで、鋼を変形（塑性加工など）させると、その転位がさらにもつれ合って、「加工硬化」と呼ばれる強度の上昇が起きます。
ただ、硬くなる「強化」とともに、脆くなる性質もでてきます。
焼入れで「マルテンサイト変態」をさせる場合についても、結晶構造が変化して内部ひずみが増加して硬くなるのも「転位」による強化機構が働いています。
さらに、「浸炭」や「窒化」などの処理によって、転位の隙間に炭素や窒素などの侵入型元素が入り込ませることで、さらに内部ひずみを増加させて強化させる方法なども行われます。
熱処理の例でいえば、高温焼戻しでの2次硬化や、析出硬化型のステンレス（マルエージング鋼）などの、固溶化～時効処理による硬化は、「固溶、析出と粒子分散」が合わさったものと言えます。
つまり、熱操作などで、多くの元素を組織の中に固溶させて、それを、微細な炭化物などを均一に組織中に分散させて析出させて強化させる操作が熱処理ですね。
粉末ハイスなどでは、従来の製鋼法では作れなかった成分系のものを、溶鋼を粉末にすることで、炭化物の微小化と均一化によってじん性の高い鋼が作られていますが、これも、強化の機構を操作しているといえるでしょう。
