1、加工硬化

在塑性變形過程中，隨著金屬內(nèi)部組織的變化，金屬的力學(xué)性能也將產(chǎn)生明顯的變化，即隨著變形量的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度增大，而塑性、韌性下降，這種現(xiàn)象即為加工硬化或形變強(qiáng)化。

加工硬化現(xiàn)象在金屬材料生產(chǎn)過程中具有重要的實(shí)際意義，目前已廣泛用來提高金屬材料的強(qiáng)度。例如自行車鏈條的鏈板，材料為Q345 (16Mn)低合金鋼，原來的硬度為150HBW，抗拉強(qiáng)度Rm≥520MPa，經(jīng)過五次軋制，鋼板厚度從3.5mm壓縮到1.2mm（變形量為65.7%），這時硬度提高到275HBW，抗拉強(qiáng)度提高到接近1000MPa，這使鏈條的負(fù)荷能力提高了一倍。對于用熱處理方法不能強(qiáng)化的材料來說，用加工硬化方法提高其強(qiáng)度就顯得更加重要。如塑性很好而強(qiáng)度較低的鋁、鋼及某些不銹鋼等，在生產(chǎn)上往往制成冷拔棒材或冷軋板材供應(yīng)用戶。加工硬化也是某些工件或半成品能夠加工成形的重要因素。例如冷拔鋼絲拉過?？缀?，其斷面尺寸必然減小，而每單位面積上所受應(yīng)力卻會增大，如果金屬不是產(chǎn)生了加工硬化而提高強(qiáng)度，那么鋼絲在出模孔后就可能被拉斷。由于鋼絲經(jīng)塑性變形后產(chǎn)生了加工硬化，盡管鋼絲斷面縮減，但其強(qiáng)度顯著增大，因此便不再繼續(xù)變形，而使變形轉(zhuǎn)移到尚未拉過?？椎牟糠?。這樣，鋼絲可以持續(xù)地、均勻地通過模孔而成形。又如金屬薄板在拉深過程中，彎角處變形最嚴(yán)重，首先產(chǎn)生加工硬化，因此該處變形到一定程度后，隨后的變形就轉(zhuǎn)移到其他部分，這樣便可得到厚薄均勻的沖壓件。加工硬化還可提高零件或構(gòu)件在使用過程中的安全性。即使經(jīng)過最精確的設(shè)計而加工出來的零件，在使用過程中各個部位的受力也是不均勻的，往往會在某些部位出現(xiàn)應(yīng)力集中和過載現(xiàn)象，使該處產(chǎn)生塑性變形。如果金屬材料沒有加工硬化，則該處的變形會越來越大，應(yīng)力也會越來越高，最后導(dǎo)致零件的失效或斷裂。但正因?yàn)榻饘俨牧暇哂屑庸び不@一性質(zhì)，故這種偶爾過載部位的變化會自行停止，應(yīng)力集中也可以自行減弱，從而提高了零件的安全性。

加工硬化現(xiàn)象也對金屬材料的生產(chǎn)和使用產(chǎn)生某些不利影響。因?yàn)榻饘倮渌苄约庸さ揭欢ǔ潭纫院?，變形抗力就會增大，進(jìn)一步的變形就必須加大設(shè)備功率，增加動力消耗。另外，經(jīng)加工硬化后，金屬的塑性大為降低，繼續(xù)變形就會導(dǎo)致開裂。為了消除這種硬化現(xiàn)象以便繼續(xù)進(jìn)行冷變形加工，中間需要進(jìn)行再結(jié)晶退火處理。

2、冷塑性加工對其他性能的影響

經(jīng)冷塑性加工后，金屬材料的物理性能和化學(xué)性能也將發(fā)生明顯變化。如使金屬及合金的比電阻增大，導(dǎo)電性能和電阻溫度系數(shù)下降，熱導(dǎo)率也略微下降。冷塑性加工還使磁導(dǎo)率、磁飽和度下降，但磁滯和矯頑力增大。冷塑性加工提高金屬的內(nèi)能，使其化學(xué)活性提高，腐蝕速度加快。冷塑性加工后由于金屬中的晶體缺陷（位錯及空位）增加，因而使其擴(kuò)散激活能減小，擴(kuò)散速度加快。