1. 석출물이 합금의 성질에 미치는 영향
(1) 딱딱한 석출물은 전위의 이동을 방해한다
전위가 연（軟）한 석출물을 만나면 석출물 속으로 뚫고 들어가면서 쉽게 통과하게 됩니다. 그러므로 연（軟）한 석출물은 전위의 이동을 방해하지 못하므로 합금의 강도에 크게 영향을 주지 않습니다.
그러나 석출물이 매우 딱딱한 경우에는 전위가 이 석출물을 직접 뚫고 통과할 수 없습니다. 이런 석출물을 전위가 통과하는 과정을 살펴보도록 하겠습니다.
전위선 A- B가 석출물을 통과하려고 화살표 방향으로 이동하고 있다고 생각해 봅시다.전위선이 석출물에 접근하면 석출물의 영향으로 전위선이 휘어지기 시작합니다. 전위선이 딱딱한 석출물을 직접 통과하지 못하므로, 일부는 석출물 앞에 멈추어 있고, 나머지 부분은석출물 사이를 지나가고 있습니다. 석출물 사이를 통과한 전위선은 석출물을 중심으로 하여 오목하게 됩니다. 이 과정이 더 진행되면 전위선은 석출물 주위에 둥그런 고리 모양의 전위환（轉位還，dislocation ring)을 남겨 놓고 나머지 전위선은 계속 일정 방향으로 진행하게 됩니다.
전위선이 딱딱한 석출물을 통과한 후 전위선의 길이가 전위환（轉位還）만큼 길어졌으므로， 그만큼 많은 힘（에너지)이 소모되었습니다. 그러므로 소성 변형하려면 전위가 석출물을 통과할 수 있도록 더 많은 힘을 가해야 합니다. 즉 재료의 강도가 증가한다는 말 입니다.
(2) 석출물 사이가 가까울수록 강도가 증가한다
석출물 사이가 가까운 경우와 먼 경우, 전위선은 어느 쪽을 통과하기 쉬울까요?
석출물 ①과 ② 사이는 가깝고, ②와 ③ 사이는 멀리 떨어져 있다고 가정해 봅시다.이런 석출물 사이를 전위선 A- B가 통과하려고 접근하고 있습니다.
①과 ② 사이는 좁기 때문에 전위선이 통과하기 어려우나, ②와 ③ 사이는 멀리 떨어져 있기 때문에전위선이 쉽게통과할 수 있습니다. 그러므로 ①과 ② 사이의 전위선은 아직 통과하지 못했으나, ②와 ③ 사이의 전위선은 ③ 주위에 전위환을 남겨놓고 이미 통과하였습니다.
석출물 사이가 가까울수록 전위가 통과하기 어렵고, 멀수록 쉽게 통과하였습니다. 그러므로 석출물 사이를가능한 한가깝게 할수록 합금의 강도가 증가한다는 사실을 알 수 있을 것입니다.
실제로 합금 속에서 석출물이 어떤 상태로 있어야 합금의 강도가 증가할까?
석출물을 균일하게 분포하도록 하는 것이 가장 좋습니다. 이렇게 하는 것이 석출물 사이를 가장 가깝게 하기 때문이다. 석출물들이 합치어 크게 뭉쳐지면 석출물 사이가 멀어져서 강도가 감소하게 됩니다.
한 마디로 매우 작은 석출물이 합금 전체에 균일하게 퍼져 있을 때, 강도가 가장 증가한다고 말할 수 있습니다.
(3) 석출물의 모양에 따라 강도가 변한다
같은 양의 석출물이 존재하더라도 석출물의 모양에 따라 합금의 강도가 변하게 됩니다.
예를 들어 석출물의 모양이 동그란 구（球）처럼 생긴 경우와 가는실（絲）처럼 생긴 경우를 비교하여 보겠습니다. 석출물의 양이 같을 경우， 구（球）의 표면적보다 실（絲)의 표면적이 훨씬 큽니다. 그러므로 모든 석출물이 구（球）처럼 생긴 결정보다 실처럼 복잡하게 엉켜있는 결정속을 이동하기 어렵습니다. 즉 석출물의 모양이 (a)처럼 생긴 합금보다는 (b)처럼 생긴 합금의 강도가 훨씬 클 것입니다.
결론적으로 말해서 강도를 증가시키기 위해서는 가능한 한 표면적이 넓은 석출물이 생성되도록 하여야 합니다.
석출물의 모양이 다양한 이유
1) 석출물 원자와 주위 결정의 원자 사이에서 생기는 인력（引力）의 차이
석출물 원자들끼리 잡아당기고 있는힘이 매우 강한 경우입니다. 이런 경우 석출물은 구형（球形）을 이루면서 뭉쳐지게 됩니다. 그러나 석출물 원자들끼리 잡아당기고 있는 힘보다 주위의 원자와 결합하려고 하는 힘이 강한 경우도 있습니다. 이런 경우에는 자기들끼리 결합하지 않고 주위의 원자들과 결합하여 석출물이 기름처럼 얇고 넓게 퍼지게 됩니다.
2) 석출물의 결정 구조와 주위에 있는 결정 구조의 차이
석출물과 주위의 결정 구조가 가로 방향으로는 일치하나, 세로 방향으로는 일치하지 않습니다. 이런 경우, 석출물은 세로 방향으로는석출 하지 못하고가로 방향으로만석출 하여 판（板）처럼 생긴기게 됩니다.
석출물의 모양
실제로 석출물의 모양은 판（板），바늘（침，針），구형（球形）등 여러 가지가 있으며， 강도에 큰 영향을 미치게 됩니다.
2. 결정립계（結晶粒界）에 의한 강화
우리들이 사용하고 있는 금속은 많은 결정립들이 모여서 이루어진 다결정체（多結晶體）입니다. 각 결정립들은 원자들이 배열되어 있는 방향이 모두 다르므로, 전위의슬립(이동) 방향이 모두 다릅니다. 힘을 가하여 소성변형하여 보면 그 차이를 알 수 있습니다.
A 결정립은 힘의 방향과 전위들이 쉽게 이동하는 방향(슬립 방향)이 일치합니다. 그러므로 A 결정립에 존재하는 전위들은 힘을 가하는 방향으로 쉽게 이동하게 됩니다. 소성 변형하려면 이 전위들이 A 결정립계에 도달한 후 계속하여 B 결정립 속으로 이동하여야 합니다. 그러나 B결정립의 원자들이 배열되어 있는 방향이 A 결정립과 다르므로, 이 전위는 더 이상 이동하지 못하고 결정립계에 멈추어 있을 수밖에 없게 됩니다.
뒤에서 계속해서 이동하여 오는 전위들도 앞의 전위와 일정한 간격을 두고 멈추어 있게 됩니다. 소성 변형하려면 후랑크· 리드 원（源）에서 새로운 전위가 계속 발생하고, 이 전위들이 결정립 속을 계속 이동하여야 합니다. 그러나 이 전위들은 결정립계 앞에 모두 멈추어 있습니다. 이와 같은 현상을 전위들이 ＇집적（集積， pilt-up）＇ 되었다고 합니다.
결정립계 앞에서 집적（集積）되어있는 전위들을 이동하려면 더욱큰 힘이 필요합니다. 큰 힘을가하면 결정립계의 맨 앞에 있던 전위는 마침내 결정립계를 뚫고, 옆에 있는 B 결정립에 새로운 전위를 만들어 놓고 그 자신은 소멸（消滅）하게 됩니다. B 결정립계에서 새로 생긴 전위들도 슬립 방향으로 이동하기 시작하고 이와 같은 방법으로 전위들이 계속 이동하면서 소성 변형되게 됩니다.
결정립계에 의한 강화
지금까지 설명한 것처럼 결정립계는 전위의이동을 방해하는 장애물입니다. 그러므로 다결정체의 금속에서 전위가 결정립계를 이동하려면 보다 큰 힘이 필요합니다. 즉 재료가강화（强化）되면 되는데 이와 같은 현상을＇결정립계에 의한강화（强化）＇라고 하고 금속을 강화시키는 주요한 방법 중의 하나입니다.
금속 속에 결정립계가 존재하면 금속의 강도가 증가하게 됩니다. 그러므로 결정립계가 많이 존재하면 금속의강도도 그만큼 증가합니다.
어떻게 하면 결정립계를 많이 만들 수 있을까?
결정립의 크기가 작아질수록 결정립계의 길이는 길어지므로 금속의 강도가 증가하게 됩니다. 즉 결정립계가 길어질수록 전위가 이동하는 것을 방해하는 장애물이 많아졌으므로 금속의 강도는 증가할 수밖에 없습니다.
금속의 강도에 큰 영향을 미치는 결정립의 크기는 중요하나, 결정립의 크기가 매우 작기 때문에 육안으로는 그 크기를 측정할 수는 없습니다. 그러므로 주로 금속현미경을 이용하여 측정하게 됩니다. 장치를 현미경에 부착한 후 금속의 조직과 비교하여 결정립도（結晶粒度）를 판정합니다. 결정립의 크기, 즉 결정립도는 1번에서 8번까지 있으며 번호가 많을수록 결정립의 크기가 작습니다.
결정 입도 측정 방법
결정 입도 측정 방법은 다음과 같이 KS에서도 정해져 있으며, 이이외에도 많은 방법이 있습니다.
1) KS D 0205 철강의 오스테나이트
2) 결정 입도 시험 방법
3) KS D 0202 신동품의 결정 입도 시험 방법.