金属的一个重要特性是塑性，利用塑性可以对金属进行轧制、挤压、锻造和冲压等各种压力加工，生产各种零件或零件的毛坯。金属在这些加工中经历了塑性变形。
1.塑性变形对金属组织和性能的影响
（1）塑性变形对金属组织结构的影响
在力的作用下，金属产生塑性变形，随着塑性变形的增加，不仅其外形要发生变化，而且其内部的晶粒形状也会相应地被拉长或压扁，成为纤维状组织，这使金属性能产生各向异性，通常沿纤维方向的强度和塑性大于垂直方向的强度和塑性。
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。
当金属的变形量很大时，由于晶体的转动，使多晶体中原为任意取向的各个晶粒会逐渐调整其取向而彼此趋于一致，从而使金属性能产生各向异性。这种由于塑性变形的结果而使晶粒具有择优取向的组织叫做“形变织构”。
（2）塑性变形对金属性能的影响
在塑性变形的过程中，随着金属内部组织的变化，金属的性能也将产生变化。随着变形程度的增加，金属的强度、硬度提高，而塑性、韧性下降，这一现象称为“加工硬化”或“形变强化”。
（3）塑性变形的残余内应力
金属在塑性变形时，外力所做的功大部分转化为热能，但尚有小部分（约10％）保留在金属内部，形成残余内应力。
内应力分为三类：第一类内应力又叫宏观内应力，是由于金属表层与心部变形不一致造成的，所以存在于表层与心部之间；第二类内应力又叫微观内应力，是由于晶粒之间变形不均匀造成的，所以存在于晶粒与晶粒之间；第三类内应力又叫点阵畸变，是由于晶体缺陷增加引起点阵畸变增大而造成的内应力，所以存在于晶体缺陷中。第三类内应力是变形金属中的主要内应力（占90％以上），因而是金属强化的主要原因。而第一、第二类内应力都使金属的强度降低。
2.冷变形金属在加热过程中组织和性能出现变化金属材料在冷变形加工以后，为了消除残余应力或恢复其某些性能（如提高塑性、韧性，降低硬度等），一般要对金属材料进行加热处理。对冷变形金属加热使原子扩散能力增加，金属将发生回复和再结晶过程。
（1）回复
回复是指冷变形金属加热时，在光学显微组织发生改变前（即再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结构和性能的变化过程。当加热温度不太高时，原子扩散能力较低，这时从显微组织上看不到任何变化，与此相应的变形金属的力学性能也没有明显变化，但内应力显著降低。
在工业生产中，利用冷变形金属的回复现象，可以将已经加工硬化的金属在较低的温度下加热，使其内应力基本消除，但同时又保持了强化了的力学性能。这叫做去应力退火。如冷拔钢丝制品，在制成以后都要进行一次250～300℃的低温加热，以消除内应力使其定型。
为了消除金属经塑性变形后引起的组织、结构和性能的上述变化，可以通过加热使金属发生回复和再结晶，恢复和改善其性能。
（2）再结晶
冷变形金属加热到一定温度之后，在原来的变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒，而性能也发生了明显的变化，并恢复到完全软化状态，这个过程称为再结晶。
再结晶的驱动力是预先冷变形所产生的储存能。随着储存能的释放，应变能也逐渐降低。新的无畸变等轴晶粒的形成及长大，使之在热力学上变得更加稳定。再结晶的过程也是一个成核和长大的过程，它是以破碎晶粒中无畸变的小晶块为核心并进行长大的。由此可见，再结晶并不是一个相变过程，它没有新相产生。再结晶前后新旧晶粒的晶格类型和成分完全相同，不同的只是再结晶后因塑性变形而造成各种晶体缺陷减少了，内应力消失。
把冷变形金属加热到再结晶温度以上，使其发生再结晶的处理过程称为再结晶退火。生产中，采用再结晶退火来消除经冷变形加工产品的加工硬化和各向异性，提高其塑性。在冷变形加工过程中间，有时也进行再结晶退火，这是为了恢复其塑性，以便于继续加工。
为了保证金属性能，必须正确制订再结晶退火工艺，控制再结晶温度和再结晶后的晶粒大小。
一般把再结晶温度定义为：经过严重冷变形（变形度在70％以上）的金属，保温能力一小时能够完成再结晶（＞95％转变量）的温度。随条件的不同，再结晶温度可在一个较宽的范围内变化。
再结晶退火温度和变形度对再结晶后的晶粒大小有直接的影响。再结晶退火温度越高，原子扩散能力越大，晶粒也越大。当变形度很小时，变形驱动力不够，不足以引起再结晶。当变形度达到2％～10％时，只有少数晶粒变形，因此再结晶的晶核较少，晶粒相互吞并长大得到粗大的晶粒，这种变形度称为临界变形度。工程上一般应避免在临界变形度范围内进行压力加工。大于临界变形度之后，发生变形的晶粒越来越多，变形越均匀，因此再结晶的晶核增多，再结晶后的晶粒细小。
