金屬強化是一種通過合金化、塑性變形和熱處理等手段來提高金屬材料強度的工藝。
金屬強化包括多種機制，其中最著名的是形變強化，即隨著金屬的塑性變形程度增加，其強度和硬度升高，而塑性和韌性下降。這種強化效果是因為變形過程中位錯密度的增加，導致位錯運動時的相互作用增強，從而增加了變形抗力。形變強化可以通過冷變形（如冷壓、滾壓、噴丸等）來實現。
此外，金屬強化還涉及固溶強化和第二相強化等方法。固溶強化通過將合金元素溶解於基體中形成固溶體，從而改變晶格結構，提高金屬的強度和硬度。第二相強化則涉及在固溶體基體中分布著第二相質點（如Fe3C），這些質點可以阻礙位錯的運動，從而提高材料的屈服強度和抗拉強度。