沉淀强化：指金属在过饱和固溶体中溶质原子偏聚区和（或）由之脱溶出微粒弥散分布于基体中而导致硬化的一种热处理工艺。如奥氏体沉淀不锈钢在固溶处理后或经冷加工后，在 400～500℃ 或 700～800℃ 进行沉淀硬化处理，可获得很高的强度。

晶粒细化：晶粒细化就是对凝固的金属进行振动和搅动，一方面依靠从外面输入能量促使晶核提前形成，另一方面使成长中的枝晶破碎，增加晶核数目。目前已采取的方法有机械搅拌、电磁搅拌、音频振动及超声波振动等。利用机械或电磁感应法搅动液穴中熔体，增加了熔体与冷凝壳的热交换，液穴中熔体温度降低，过冷带增大，破碎了结晶前沿的骨架，出现了大量可作为结晶核的枝晶碎块，从而使晶粒细化。通过这种方法，铝合金的屈服强度将达到最高600兆帕，并形成均匀分布长期有序结构。

增强镁合金强度：通过增强镁合金强度的方法能够用来获得超细晶粒（直径小于1微米）。高浓度晶界(GBs)存在于超细晶粒的微观结构中形成晶粒原子位移的屏障，限制分子运动，从而提高了镁合金的强度。但此方法对屈服强度的提升作用并不大，往往只能从250兆帕提升到400兆帕左右。此外，虽然位错滑移（dislocation slip）是提升镁合金延展性和强度的有效方法，但细化晶粒会抑制形变双晶（deformation twinning）的原有属性，导致超细化晶粒在低温环境下强度降低，不利于进一步加工成型。