金屬具有塑性是其重要的一項特性，這個特性對于金屬材料的應用有非常重要的意義，舉例。
金屬發生塑性變形之后，從宏觀上看其形狀和尺寸發生了變化，但不是我們研究的內容。我們要研究的是金屬變形之后其內部的組織和性能發生了哪些變化，以及在加熱時這些組織和性能發生哪些變化，最后落實到如何運用這些知識去改善材料的性能。
　　 第一節 金屬的塑性變形
　　這一節的主要內容就是從原子的角度看，金屬的塑性變形是如何發生的？
當外力作用在金屬上時，如受拉，金屬內的原子間距變大，如果這種變化是彈性范圍內的，當外力去除后，原子還能恢復到原來的狀態；如果外力較大，這種變化就達到了塑性階段了，當外力去除之后，有一部分變化就不能恢復了，金屬就發生了塑性變形。作為一種極限，當外力大到一定程度，原子間的結合力被打破，那么金屬就斷了。
金屬塑性變形的方式主要是滑移和孿生。
　　一、單晶體的塑性變形
　　這是為了學習的方便而采取的一種方法，因為實際金屬大多是多晶體。
1、 滑移的定義和現象；（采用掛圖和幻燈講解），這里有五個問題：滑移線、滑移帶、滑移距離、滑移面和滑移方向；
2、 滑移系：一個滑移面和一個滑移方向構成一個滑移系，滑移系的數目決定了金屬的塑性好壞，其數目越多，塑性越好；
體心立方晶格：6×2=12個滑移系；塑性較低好；如鐵、鉻等；
面心立方晶格：4×3=12個滑移系；塑性最好；如金、銀、銅、鋁等；
密排六方晶格：1×3=3個滑移系；塑性最差；如鋅、鎘等；
3、滑移的機理：非剛性滑動，而是由位錯的移動實現的（1934年提出 ）。
1） 只有位錯線附近的少數原子移動；
2） 原子移動的距離小于一個原子間距；
所以通過位錯實現滑移時，需要的力較��；舉例。（掛圖）
　　總結：金屬的塑性變形是由滑移這種方式進行的，而滑移又是通過位錯的移動實現的。所以，只要阻礙位錯的移動就可以阻礙滑移的進行，從而提高了塑性變形的抗力，使強度提高。金屬材料常用的五種強化手段（固溶強化、加工硬化、晶粒細化、彌散強化、淬火強化）都是通過這種機理實現的。
　　二、多晶體的塑性變形
　　其中單個晶體的變形情況和單晶體相同，不同的是多晶體是由多個晶體組成的，各個晶體之間的位向不同，所以多晶體的塑性變形不是同時發生的，而是一步一步地進行的。塑性變形的抗力要比單晶體要高。
　　第二個要注意的問題是晶界的影響。晶界是原子排列不規則的地方，它對位錯的移動有阻礙作用，要想使位錯通過晶界，外界必須對它施加更大的力，所以晶界處的強度比晶內高。
　　晶粒越細，單位體積內的晶界面積越多，對位錯的阻礙作用越大，金屬的強度越高。晶界與強度之間的關系有一個經驗公式（Hall—Petch公式）：
σ=σ0+k×d1/2。
具有細小晶粒的材料不僅強度高，而且塑性、韌性也較高，這是其他強化手段不能達到的。
　　我們一般將通過使材料的組織變細來改善其性能的方法稱為晶粒細化。
　　三、冷變形后金屬性能和組織的變化
　　1、 力學性能的變化
　　隨變形量增加，冷塑性變形之后的金屬強度、硬度升高，塑性、韌性下降，這種現象稱為加工硬化。
　　加工硬化在金屬材料的使用中有非常重要的意義，是金屬材料一種重要的強化手段，特別是對一些無法進行熱處理的材料，如純金屬、高錳鋼以及奧氏體不銹鋼等。同時加工硬化使從屬材料在冷成加工時能均勻變形；另外在材料偶然過載時，加工硬化使材料不致于發生大量塑性變形而斷裂，增加了安全性。
　　加工硬化在材料的使用中也有不利的一面，例如使塑性下降，在進行大變形量變形時須分幾次進行，增加了消耗，降低了勞動生產率。
　　2、 組織的變化
　　1） 形成冷變形纖維組織；
　　2） 亞結構細化，位錯密度增加，一般認為這是加工硬化的原因；
　　3） 形成變形織構；
　　3、 冷變形內應力
　　對材料進行塑性變形時所作的功大部分轉變成了熱量，但有一小部分殘留在材料內部，這就是殘余內應力。殘余內應力可導致材料的變形，如果它和材料的工作應力疊加，將加速材料的失效，所以對其應有一定的重視。
　　1） 宏觀內應力：由于在宏觀范圍內變形不均勻引起的。有時可利用這種內應力，使它與工作應力相互抵消，延長零件的壽命，如鋼板彈簧的噴丸或輥壓，就是在彈簧表面形成殘余壓應力，與表面的工作應力-------拉應力相互抵消。
　　2） 微觀內應力：由于晶粒之間變形不均勻引起的；
　　3） 晶格畸變內應力：作用范圍在一個晶粒內部。

　　第二節 冷變形金屬在加熱時的轉變
　　先復習冷變形后金屬組織和性能的變化（提問），三點：
　　1、 加工硬化；
　　2、 冷變形纖維組織；
　　3、 變形殘余內應力；
　　導出冷變形金屬處于不穩定的狀態，在被加熱時將發生明顯的變化，這個過程分為三個階段。即回復、再結晶和晶粒長大。
　　一、 回復
　　在加熱溫度較低時發生，在這個階段由于溫度不高，原子活動能力較小，不能作大范圍的擴散，只有點缺陷如空位、間隙原子的數量減少了，同時位錯重新排列，所以金屬的組織和性能變化不大。主要是內應力大幅度減小，電阻下降，耐腐蝕能力提高。
　　回復主要用于消除冷變形金屬中的殘余內應力，以隱定尺寸， 降低電阻，提高耐腐蝕能力。如冷卷彈簧的定型、黃銅彈殼的去應力等。
　　二、 再結晶
　　發生在較高溫度下，對鋼來說大約在450℃以上。這時原子的活動能力大大增強，晶體缺陷消除，發生再結晶，加工硬化消除，冷變形纖維組織重新變成多邊形等到軸晶粒，也就是說，材料的組織和性能又恢復到冷變形前的狀態。
　　再結晶過程也是一個形核和長大的過程，但是材料的晶體結構并沒有發生變化，所以也就不是一個相變過程。
　　1、 再結晶溫度
　　金屬發生再結晶的最低溫度稱為再結晶溫度，它與金屬的變形度、成分有關，變形度越大，再結晶溫度越低，W、V、Ti、Cr等元素能夠提高再結晶溫度。一般根據一個經驗公式來確定材料的再結晶溫度：
T再=0.4×T0(金屬的熔點)
　　根據這個公式,可以計算出鐵的再結晶溫度大約為450℃.其它金屬的再結晶溫度可以查閱有關的手冊。
　　2、 再結晶的應用
　　再結晶一般用于消除加工硬化，恢復塑性。在生產中這種處理方法稱為再結晶退火。
　　三、 晶粒長大
　　不講，學生自學。
　　第三節 熱變形加工
　　冷變形加工：冷拉、冷拔、冷軋、冷沖壓等；
　　熱變形加工：熱軋、鍛造等；
　　一、 冷、熱變形加工的區別
　　從金屬學的角度出發，冷、熱變形加工是以再結晶溫度為界限的，低于再結晶溫度的變形稱為冷變形加工；高于再結晶溫度的變形就稱為熱變形加工。如錫、鉛等金屬的再結晶溫度較低，在室溫下對它們的變形就屬于熱變形加工了；而鎢的再結晶溫度高達1200℃以上，那么在1000℃對它進行的變形仍屬于冷變形加工。
　　另外一個要注意的問題是，在熱變形加工時，材料性能的變化是雙向的，因為在發生加工硬化的同時，還發生著再結晶，也就是因為變形發生的硬化和因為再結晶發生的軟化在同時進行著。那一個方面占優勢要看是變形度和加熱溫度的具體情況。
　　二　、 熱變形加工時金屬組織和性能的變化
　　1、 能消除一些組織缺陷，使組織更加致密；
　　2、 流線：金屬中的一些雜質、夾雜沿變形方向伸長而形成的，如果使流線沿零件的輪廓走向分布，則能提高材料的性能，所以一些重要的零件都采用鍛造成形。
　　3、 帶狀組織：鋼中的鐵素體或滲碳體以伸長的雜質為核心形核，形成帶狀組織。帶狀組織能造成材料的各向異性，應加以注意。