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晶粒细化主要的作用是增加拉升强度，提高韧性等机械性能，晶粒细小，境界面积大，可以有效防止位错和晶间滑移，也就是说要使材料断裂需要跟大的力。尤其是在寒冷的地区，没有强大的韧度，天气一冷就很容易损坏设备。
晶粒越细，枝晶间距越小，屈服强度越高,同时硬度越好。运用的解释原理为位错强化机制和裂纹扩展机制。细晶是目前唯一的一种既可以提高金属强度，又可以提高任性的方法。
理想的铸锭组织是铸锭整个截面上具有均匀、细小的等轴晶，这是因为等轴晶各向异性小，加工时变形均匀、性能优异、塑性好，利于铸造及随后的塑性加工。要得到这种组织，通常需要对熔体进行细化处理。
细晶强化的原理是基于材料的晶粒尺寸对材料性能的影响。
细晶强化，是指通过晶粒粒度的细化来提高金属的强度，多晶体金属的晶粒边界通常是大角度晶界，相邻的不同取向的晶粒受力产生塑性变形时，部分施密特因子大的晶粒内位错源先开动，并沿一定晶面产生滑移和增殖。
滑移至晶界前的位错被晶界阻挡。这样一个晶粒的塑性变形就无法直接传播到相邻的晶粒中去，且造成塑变晶粒内位错塞积。在外力作用下，晶界上的位错塞积产生一个应力场，可以作为激活相邻晶粒内位错源开动的驱动力。
通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法，工业上将通过细化晶粒以提高材料强度。晶界越多，晶粒越细，根据霍尔-配奇关系式，晶粒的平均值（d）越小，材料的屈服强度就越高。
定义
通常金属是由许多晶粒组成的多晶体，晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目来表示，数目越多，晶粒越细。实验表明，在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性。
这是因为细晶粒受到外力发生塑性变形可分散在更多的晶粒内进行，塑性变形较均匀，应力集中较小；此外，晶粒越细，晶界面积越大，晶界越曲折，越不利于裂纹的扩展。故工业上将通过细化晶粒以提高材料强度的方法称为细晶强化。
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