冷塑性变形不但可以改变材料的外形和尺寸，而且能使材料的内部组织和各种性能发生变化。

1.冷塑性变形对金属显微组织的影响

随着变形量的增加，原来的等轴晶粒将逐渐沿其变形方向伸长。当变形量很大时，晶粒将沿着变形方向被拉长成纤维状，由原来的等轴晶粒逐步变成沿变形方向伸长的类似扁平纤维形状的晶粒，并且晶界也变得模糊不清，称为冷变形纤维组织，如图1-19所示。形成纤维组织后，金属的力学性能将会有明显的各向异性，如纵向的性能明显优于横向。

图1-19 冷变形纤维组织

（1）亚结构的变化 塑性变形也会使晶粒内部的亚结构发生变化，使晶粒破碎成亚晶粒。经一定量的塑性变形后，晶体中的位错线通过运动与交互作用，形成位错缠结。当进一步增加变形量时，大量位错聚集，并由缠结的位错组成胞状亚结构，随着变形量的增加，变形胞的数量增多，尺寸减小。

（2）形变织构的产生 当金属发生冷塑性变形时，晶体要发生转动，使金属晶体中原为任意取向的各晶粒逐渐调整到取向彼此趋于一致，这就形成了晶体的择优取向。当变形量较大时，晶粒的转动使每个晶粒的晶格位向趋于大体一致。这种由于变形而使晶粒具有择优取向的组织称为形变织构。形变织构一般分两种：一种是各晶粒的一定晶向平行于拉拔方向，称为丝织构；另一种是各晶粒的一定晶面和晶向平行于轧制方向，称为板织构。图1-20是形变织构示意图。

图1-20 形变织构示意图

a）丝织构 b）板织构(www.daowen.com)

在出现织构以后，多晶体金属就表现出一定程度的各向异性，这对材料的性能和加工工艺有很大的影响。织构也有有利的一面：制造变压器铁心的硅钢片，因其组织是具有体心立方结构的铁素体，这种结构沿丝织构方向最易磁化，若采用具有丝织构的硅钢片制作变压器，可使铁损大大减小，磁导率显著增大，可成倍地提高设备效率。生产上利用织构的另一个例子是：利用板织构在平面各方向的变形能力基本一样，而在厚度方向的变形量要小于在平面内的变形量这一特点，用冷轧板可以冲成漂亮的汽车外壳及装饮料的易拉罐。这种少、无切削的成形方式，不但制成品的质量好，而且能极大地提高材料的利用率，十分值得推广。当然，织构也有其有害的一面，在冲压薄板件时，它会带来不均匀的塑性变形，造成冲压件的裙状边缘（又称“制耳”）、厚度不匀、性能不一致等缺陷，这是不希望产生的。

2.冷塑性变形对金属性能的影响

在塑性变形后，金属性能中变化最显著的是力学性能。随着塑性变形量的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降的现象称为加工硬化或形变强化。

冷拔钢丝时，正是由于钢丝产生了加工硬化现象，使被拉细了的钢丝强度得到显著提高，不再继续变形，这才使得塑性变形能够均匀地分布在整个钢丝上，而不是集中在某些局部区域，才可以用冷拔的方法加工钢丝。

图1-21 冷冲压示意图

加工硬化是强化材料的一种主要手段。例如，像18-8型奥氏体不锈钢这一类不能通过热处理来强化的金属材料，经40%轧制变形后屈服强度可以提高3～4倍，抗拉强度也可以提高1倍。此外，加工硬化可以使金属具有一定的抗偶然超载的能力，从而提高构件在使用中的安全性。还有，加工硬化也是工件能用塑性变形方法成形的必要条件。例如，金属材料在冷冲压弯曲变形中（见图1-21），r处变形量最大，首先产生加工硬化，随后的变形即转移到其他部分，这样就可以得到壁厚均匀的冲压件。再如，拖拉机的履带、铁路的道叉等都是通过加工硬化来提高硬度及耐磨性的。但加工硬化有时也会给进一步加工带来困难，如在钢板冷轧、钢丝冷拔等过程中，需安排中间退火工艺来消除加工硬化。

除了力学性能之外，塑性变形也会使金属材料的其他性能发生变化，如电阻率增高，电阻温度系数下降，导电性、磁导率下降，化学活性增加，腐蚀速度加快等。