加工硬化

　　金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高，而塑性和韌性降低的現象，又稱冷作硬化。它標誌金屬抗塑性變形能力的增強。

　　

以低碳鋼拉伸的應力－應變( σ- ε)圖為例（見圖）。當 載荷超過屈服階段 cе後，進入強化階段 еg，到某點 k卸載時，應力不沿加載路線 ocdеk返回，而是沿著基本平行於 oɑ的直線 ko ₁下降，產生塑性變形 oo ₁。再加載時，應力沿 o ₁ k上升，過 k點後繼續產生塑性變形，此時屈服極限已由 σ _S提高到 。如此反復作用，每循環一次都產生一次新的塑性變形，並提高強度指標。但隨著循環次數的增加，加工硬化逐漸趨於穩定。這種加工硬化現象可解釋為：在塑性變形時晶粒產生滑移，滑移面和其附近的晶格扭曲，使晶粒伸長和破碎，金屬內部產生 殘餘應力等，因而繼續塑性變形就變得困難，引起加工硬化。這種現象受到構成金屬基體的元素性質、點陣類型、變形溫度、變形速度和變形程度等因素影響。加工硬化可由真正應力-應變曲線來描述。

　　加工硬化在機械工程中的作用是：①經過冷拉、滾壓和噴丸（見表面強化）等工藝，能顯著提高金屬材料、零件和構件的表面強度；②零件受力後，某些部位局部應力常超過材料的屈服極限，引起塑性變形，由於加工硬化限制瞭塑性變形的繼續發展，可提高零件和構件的安全度；③金屬零件或構件在沖壓時，其塑性變形處伴隨著強化，使變形轉移到其周圍未加工硬化部分。經過這樣反復交替作用可得到截面變形均勻一致的冷沖壓件；④可以改進低碳鋼的切削性能，使切屑易於分離。但是加工硬化也給金屬件進一步加工帶來困難。如冷拉鋼絲，由於加工硬化使進一步拉拔耗能大，甚至被拉斷，因此必須經中間退火，消除加工硬化後再拉拔。又如在切削加工中，加工硬化使工件表層脆而硬，再切削時增加切削力，加速刀具磨損等。