下载文档原格式
第十一章金属的塑性和变形抗力从金属成形工艺的角度出发，我们总希望变形的金属或合金具有高的塑性和低的变形抗力。
随着生产的发展，出现了许多低塑性、高强度的新材料，需要采取相应的新工艺进行加工。
因此研究金属的塑性和变形抗力，是一个十分重要的问题。
本章的目的在于阐明金属塑性和变形抗力的概念，讨论各种因素对它们的影响。
1. 塑性、塑性指标、塑性图和变形抗力的概念所谓塑性，是指固体材料在外力作用下发生永久变形而又不破坏其完整性的能力。
人们常常容易把金属的塑性和硬度看作成反比的关系，即认为凡是硬度高的金属其塑性就差。
当然，有些金属是这样的，但并非都是如此，例如下列金属的情况：Fe HB＝80 ψ＝80％Ni HB＝60 ψ＝60％Mg HB＝8 ψ＝3％Sb HB＝30 ψ＝0％可见Fe、Ni 不但硬度高，塑性也很好；而Mg、Sb 虽然硬度低，但塑性也很差。
塑性是和硬度无关的一种性能。
同样，人们也常把塑性和材料的变形抗力对立起来，认为变形抗力高塑性就低，变形抗力低塑性就高，这也是和事实不符合的。
例如奥氏体不锈钢在室温下可以经受很大的变形而不破坏，既这种钢具有很高的塑性，但是使它变形却需要很大的压力，即同时它有很高的变形抗力。
可见，塑性和变形抗力是两个独立的指标。
为了衡量金属塑性的高低，需要一种数量上的指标来表示，称塑性指标。
塑性指标是以金属材料开始破坏时的塑性变形量来表示。
常用的塑性指标是拉伸试验时的延伸率δ和断面缩小率ψ，δ和ψ由下式确定：式中l0、F0——试样的原始标距长度和原始横截面积；lK、FK——试样断裂后标距长度和试样断裂处最小横截面积。
实际上，这两个指标只能表示材料在单向拉伸条件下的塑性变形能力，金属的塑性指标除了用拉伸试验之外，还可以用镦粗试验、扭转试验等来测定。
镦粗试验由于比较接近锻压加工的变形方式，是经常采用的一种方法。
试件做成圆柱体，高度H。
为直径D。
的l.5 倍(例如D0＝20mm，H0＝20mm)。
金属塑性成形理论基础（一）金属塑性变形机制参考讲义前言金属塑性加工是利用金属的塑性，在外力的作用下，通过模具(或工具)使简单形状的坯料成形为所需形状和尺寸的工件(或毛坯)的技术。
它也被称之为塑性成形或压力加工。
金属塑性加工方法主要包括锻造、冲压、轧制、拉拔、挤压等几种类型。
为何采用塑性成形技术？⏹金属经过塑性成形后能改善其组织结构和力学性能。
铸造组织经过热塑性变形后由于金属的变形和再结晶，会使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、缩松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。
因此铸件的力学性能低于同材质的锻件的力学性能。
⏹塑性成形能保证金属纤维组织的连续性，使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命。
什么是塑性变形？当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服极限以后，金属就会产生变形。
当外力停止作用后，金属的变形并不消失。
这种变形称为塑性变形。
（当外力作用在金属上时，如受拉，金属内的原子间距变大，如果这种变化是弹性范围内的，当外力去除后，原子还能恢复到原来的状态；如果外力较大，这种变化就达到了塑性阶段了，当外力去除之后，有一部分变化就不能恢复了，金属就发生了塑性变形。
作为一种极限，当外力大到一定程度，原子间的结合力被打破，那么金属就断了。
）塑性是指金属材料在载荷外力的作用下，产生永久变形（塑性变形）而不被破坏的能力。
塑性不仅与材料本身的性质有关，还与变形有方式和变形条件有关。
材料的塑性不是固定不变的，不同的材料在同一变形条件下会有不同的塑性，而同一材料，在不同的变形条件下，会表现不同的塑性。
塑性是反映金属的变形能力，是金属的一咱重要的加工性能。
塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工，如冲压、冷弯、冷拔、校直等。
金属材料通过冶炼、铸造，获得铸锭后，可通过塑性加工的方法获得具有一定形状、尺寸和力学性能的型材、板材、管材或线材，以及零件毛坯或零件。
《金属塑性成形原理》习题答案一、填空题1. 衡量金属或合金的塑性变形能力的数量指标有伸长率和断面收缩率。
2. 所谓金属的再结晶是指冷变形金属加热到更高的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶，直至完全取代金属的冷变形组织的过程。
3. 金属热塑性变形机理主要有：晶内滑移、晶内孪生、晶界滑移和扩散蠕变等。
4. 请将以下应力张量分解为应力球张量和应力偏张量＝＋5. 对应变张量，请写出其八面体线变与八面体切应变的表达式。
＝；＝。
6.1864 年法国工程师屈雷斯加（H.Tresca ）根据库伦在土力学中研究成果，并从他自已所做的金属挤压试验，提出材料的屈服与最大切应力有关，如果采用数学的方式，屈雷斯加屈服条件可表述为。
7. 金属塑性成形过程中影响摩擦系数的因素有很多，归结起来主要有金属的种类和化学成分、工具的表面状态、接触面上的单位压力、变形温度、变形速度等几方面的因素。
8. 变形体处于塑性平面应变状态时，在塑性流动平面上滑移线上任一点的切线方向即为该点的最大切应力方向。
对于理想刚塑性材料处于平面应变状态下，塑性区内各点的应力状态不同其实质只是平均应力不同，而各点处的最大切应力为材料常数。
9. 在众多的静可容应力场和动可容速度场中，必然有一个应力场和与之对应的速度场，它们满足全部的静可容和动可容条件，此唯一的应力场和速度场，称之为真实应力场和真实速度场，由此导出的载荷，即为真实载荷，它是唯一的。
10. 设平面三角形单元内部任意点的位移采用如下的线性多项式来表示：，则单元内任一点外的应变可表示为＝。
11、金属塑性成形有如下特点：、、、。
12、按照成形的特点，一般将塑性成形分为和两大类，按照成形时工件的温度还可以分为、和三类。
13、金属的超塑性分为和两大类。
14、晶内变形的主要方式和单晶体一样分为和。
其中变形是主要的，而变形是次要的，一般仅起调节作用。
15、冷变形金属加热到更高的温度后，在原来变形的金属中会重新形成新的无畸变的等轴晶，直至完全取代金属的冷变形组织，这个过程称为金属的。
第九章 回复、再结晶与金属热加工金属经过塑性变形，会发生加工硬化现象，而且内部产生残余内应力。
为了去除内应力，或者为了消除加工硬化现象以便继续变形，需要对冷变形金属进行加热处理。
由于变形金属内部存在严重的晶格畸变，原子处于不稳定状态，本身就有向稳定状态转变的倾向。
加热时，原子的活动扩散能力提高了，促使其向稳定状态转变，并使金属的组织结构和性能发生变化。
这种变化可分为回复（recovery ）、再结晶（recrystallization ）和晶粒长大（grain growth ）这三个阶段，如图4.11所示。
9-1 回复回复是指冷变形金属在加热温度较低时，金属中的一些点缺陷和位错的迁移，使晶格畸变逐渐减小，内应力逐渐降低的过程。
这时因为原子活动能力不大，所以金属的晶粒大小和形状尚无明显的变化，因而其强度、硬度和塑性等机械性能变化不大，而只会使内应力及电阻率等理化性能显著降低。
工业上，对冷变形后金属要保持其因加工硬化而提高的强度、硬度，又需消除残余内应力的，则可在低温回复阶段加热保温，以基本去除其内应力，这种热处理称为去应力退火。
例如，用冷拉钢丝绕制弹簧，绕成后应在280~300℃消除应力退火使其定形。
回复 再结晶晶粒长大晶粒度内应力强度塑性加热温度组织变化性质变化图4.11 变形金属加热时组织和性能变化的示意图9-2 再结晶冷变形金属的加热温度高于回复阶段以后，当温度继续升高时，由于原子活动能力增大，金属的显微组织发生明显的变化，由破碎拉长或压扁的晶粒变为均匀细小的等轴晶粒。
这一过程实质上是一个新晶粒重新形核和长大的过程，故称为“再结晶”。
再结晶以后，只是晶粒外形发生了变化，而晶格类型并未变，仍与原始晶粒相同。
再结晶的晶核一般是在变形晶粒的晶界或滑移带及晶格畸变严重的地方形成，晶核形成后，依靠原子的扩散移动，向附近周围长大，直至各晶核长大到相互接触，形成新的等轴晶粒为止。
通过再结晶，金属的显微组织发生了彻底的改变，故其强度和硬度显著降低，而塑性和韧性大大提高，加工硬化现象得以消除，变形金属的所有机械和物理性能全部恢复到冷变形以前的状态。
金属塑性变形对组织和性能的影响（一）变形程度的影响塑性变形程度的大小对金属组织和性能有较大的影响。
变形程度过小，不能起到细化晶粒提高金属力学性能的目的；变形程度过大，不仅不会使力学性能再增高，还会出现纤维组织，增加金属的各向异性，当超过金属允许的变形极限时，将会出现开裂等缺陷。
对不同的塑性成形加工工艺，可用不同的参数表示其变形程度。
锻造比Y锻：锻造加工工艺中，用锻造比Y锻来表示变形程度的大小。
拔长：Y锻=S0/S（S0、S分别表示拔长前后金属坯料的横截面积）；镦粗：Y锻=H0/H（H0、H分别表示镦粗前后金属坯料的高度）。
碳素结构钢的锻造比在2~3范围选取，合金结构钢的锻造比在3~4范围选取，高合金工具钢（例如高速钢）组织中有大块碳化物，需要较大锻造比（Y锻=5~12），采用交叉锻，才能使钢中的碳化物分散细化。
以钢材为坯料锻造时，因材料轧制时组织和力学性能已经得到改善，锻造比一般取1.1~1.3即可。
表示变形程度的技术参数：相对弯曲半径（r/t）、拉深系数（m）、翻边系数（k）等。
挤压成形时则用挤压断面缩减率（εp）等参数表示变形程度。
（二）纤维组织的利用纤维组织：在金属铸锭组织中的不溶于金属基体的夹杂物（如FeS等），随金属晶粒的变形方向被拉长或压扁呈纤维状。
当金属再结晶时，被压碎的晶粒恢复为等轴细晶粒，而夹杂物无再结晶能力，仍然以纤维状保留下来，形成纤维组织。
纤维组织形成后，不能用热处理方法消除，只能通过锻造方法使金属在不同方向变形，才能改变纤维的方向和分布。
纤维组织的存在对金属的力学性能，特别是冲击韧度有一定影响，在设计和制造零件时，应注意以下两点：（1）零件工作时的正应力方向与纤维方向应一致，切应力方向与纤维方向垂直。
（2）纤维的分布与零件的外形轮廓应相符合，而不被切断。
例如，锻造齿轮毛坯，应对棒料镦粗加工，使其纤维呈放射状，有利于齿轮的受力；曲轴毛坯的锻造，应采用拔长后弯曲工序，使纤维组织沿曲轴轮廓分布，这样曲轴工作时不易断裂(三）冷变形与热变形通常将塑性变形分为冷变形和热变形。
第一章1.什么是金属的塑性？什么是塑性成形？塑性成形有何特点？塑性----在外力作用下使金属材料发生塑性变形而不破坏其完整性的能力；塑性变形----当作用在物体上的外力取消后，物体的变形不能完全恢复而产生的残余变形；塑性成形----金属材料在一定的外力作用下，利用其塑性而使其成型并获得一定力学性能的加工方法，也称塑性加工或压力加工；塑性成形的特点：①组织、性能好②材料利用率高③尺寸精度高④生产效率高2.试述塑性成形的一般分类。
Ⅰ.按成型特点可分为块料成形(也称体积成形)和板料成型两大类1）块料成型是在塑性成形过程中靠体积转移和分配来实现的。
可分为一次成型和二次加工。
一次加工：①轧制----是将金属坯料通过两个旋转轧辊间的特定空间使其产生塑性变形，以获得一定截面形状材料的塑性成形方法。
分纵轧、横轧、斜轧；用于生产型材、板材和管材。
②挤压----是在大截面坯料的后端施加一定的压力，将金属坯料通过一定形状和尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得符合模孔截面形状的小截面坯料或零件的塑性成形方法。
分正挤压、反挤压和复合挤压；适于(低塑性的)型材、管材和零件。
③拉拔----是在金属坯料的前端施加一定的拉力，将金属坯料通过一定形状、尺寸的模孔使其产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的小截面坯料的塑性成形方法。
生产棒材、管材和线材。
二次加工：①自由锻----是在锻锤或水压机上，利用简单的工具将金属锭料或坯料锻成所需的形状和尺寸的加工方法。
精度低，生产率不高，用于单件小批量或大锻件。
②模锻----是将金属坯料放在与成平形状、尺寸相同的模腔中使其产生塑性变形，从而获得与模腔形状、尺寸相同的坯料或零件的加工方法。
分开式模锻和闭式模锻。
2）板料成型一般称为冲压。
分为分离工序和成形工序。
分离工序：用于使冲压件与板料沿一定的轮廓线相互分离，如冲裁、剪切等工序；成型工序：用来使坯料在不破坏的条件下发生塑性变形，成为具有要求形状和尺寸的零件，如弯曲、拉深等工序。
滑移系图9.1 工程应力－应变示意图图9.2 真应力应变曲线之所以称为这样得出的应力—应变曲线为工程应力—应变曲线，是由于应力和应变的计算中没有考虑变形后试样截面积与长度的变化，故工程应力—应变曲线与载荷—变形曲线的形状是一致的。
在图9.1中0e对应于弹性变形阶段，esbk段对应于弹－塑性变形阶段，k为断裂点。
当应力低于材料的弹性极限σe时，发生弹性变形、应力σ与应变ε之间通常保持线性关系，服从虎克定律：σ ＝Eε或τ ＝Gγ，其中σ、τ为正应力和切应力， ε、γ为正应变和切应变；应力与应变之间的比例系数E、G分别称为正弹性模量和切变弹性模量。
弹性模量在数值上等于应力－应变曲线上弹性变形阶段的斜率。
弹性模量反映了材料对弹性变形的抗力，E愈大，则在一定的外力下所产生的弹性应变愈小。
因此，E反映了材料的刚度，在其它条件相同时，材料的弹性模量E愈大，材料的刚度愈好。
弹性模量是表征材料中原子间结合力强弱的物理量，对组织结构不敏感，所以在金属中添加少量合金元素或是进行加工都不会对弹性模量产生明显影响。
当应力超过σs时，材料发生塑性变形，出现了屈服现象，因此称σs为该材料的屈服极限或屈服点。
对于屈服点不明显的材料，常规定以发生残余变形量为试样标距部分原长的0.2%时的应力值作为条件屈服极限或屈服强度，以σ0.2表示。
应力超过σs之后，试样发生明显而均匀的塑性变形，随着塑性变形的进行，金属被不断强化，继续变形所需要的应力不断提高，一直达到最大值b点，此最大应力值σb称为材料的强度极限(或抗拉强度)。
它表示材料对最大均匀塑性变形的抗力。
超过此值后，拉伸试样上出现了颈缩现象，由于试样局部截面尺寸快速缩小导致试样承受的载荷开始降低，因而工程应力－应变曲线也开始下降，直至达到k点试样发生断裂为止。
9.1.2 真应力应变曲线在实际的塑性变形过程中，试样的截面积与长度也在不断地发生着变化，特别是当变形较大时，工程应力、应变将与材料的真实应力、应变存在明显的差异，因此，在研究金属塑性变形规律时，为了得出真实的变形特9.2.1 单晶体的塑性变形当所受应力超过弹性极限后，材料将发生塑性变形，产生不可逆的永久变形。
金属塑性变形抗力的影响因素学生姓名黄文博学号20130603218班级13材控 2学院名称机电工程学院专业名称材料成型及控制工程指导教师宋美娟金属的塑性和变形抗力从金属成形工艺的角度出发，我们总希望变形的金属或合金具有高的塑性和低的变形抗力。
随着生产的发展，出现了许多低塑性、高强度的新材料，需要采取相应的新工艺进行加工。
因此研究金属的塑性和变形抗力，是一个十分重要的问题。
本章的目的在于阐明金属塑性和变形抗力的概念，讨论各种因素对它们的影响。
1. 塑性、塑性指标、塑性图和变形抗力的概念所谓塑性，是指固体材料在外力作用下发生永久变形而又不破坏其完整性的能力。
人们常常容易把金属的塑性和硬度看作成反比的关系，即认为凡是硬度高的金属其塑性就差。
当然，有些金属是这样的，但并非都是如此，例如下列金属的情况：Fe HB＝80 ψ＝80％Ni HB＝60 ψ＝60％Mg HB＝8 ψ＝3％Sb HB＝30 ψ＝0％可见Fe、Ni 不但硬度高，塑性也很好；而Mg、Sb 虽然硬度低，但塑性也很差。
塑性是和硬度无关的一种性能。
同样，人们也常把塑性和材料的变形抗力对立起来，认为变形抗力高塑性就低，变形抗力低塑性就高，这也是和事实不符合的。
例如奥氏体不锈钢在室温下可以经受很大的变形而不破坏，既这种钢具有很高的塑性，但是使它变形却需要很大的压力，即同时它有很高的变形抗力。
可见，塑性和变形抗力是两个独立的指标。
为了衡量金属塑性的高低，需要一种数量上的指标来表示，称塑性指标。
塑性指标是以金属材料开始破坏时的塑性变形量来表示。
常用的塑性指标是拉伸试验时的延伸率δ和断面缩小率ψ，δ和ψ由下式确定：式中l0、F0——试样的原始标距长度和原始横截面积；lK、FK——试样断裂后标距长度和试样断裂处最小横截面积。
实际上，这两个指标只能表示材料在单向拉伸条件下的塑性变形能力，金属的塑性指标除了用拉伸试验之外，还可以用镦粗试验、扭转试验等来测定。
镦粗试验由于比较接近锻压加工的变形方式，是经常采用的一种方法。
试件做成圆柱体，高度H。
为直径D。
的l.5 倍(例如D0＝20mm，H0＝20mm)。
取一组试样在压力机或锤上进行镦粗，分别依次镦粗到预定的变形程度，第一个出现表面裂纹的试样的变形程度ε，即为塑性指标：式中H0－试样原始高度；H K－第一个出现裂纹的试样镦粗后高度。
为了减少试样的数量和试验工作量，可做一个楔形块当作试样(图 5.2)。
这样。
一个楔形块镦粗后便可获得预定的各种变形程度，以代替一组圆柱形试样。
只要计算出第—条裂纹处的变形程度ε，就是材料镦粗时的塑性指标。
如果把若干组试样(或者若干楔形块)分别加热到不同的预定温度，进行镦粗试验，则可测定金属和合金在不同温度下的塑性指标。
镦粗试验时试样裂纹的出现，是由于侧表面处拉应力作用的结果。
工具与试样接触表面的摩擦力、散热条件、试样的几何尺寸等因素，都会影响到拉应力的大小。
因此，用镦粗试验测定塑性指标时，为便于比较，必须制定相应的规程，说明试验的具体条件。
通常根据镦粗试验的塑性指标ε,材料可如下分类：ε＞60～80％，为高塑性；ε＝40～60％，为中塑性；ε＝20～40％，为低塑性。
塑性指标ε在20％以下，该材料实际上难以锻压加工。
钮转试验的塑性指标，是以试样扭断时的扭转角(在试样标距l0起点和终点两个截面间的相对扭转角)或扭转圈数来表示。
由于扭转时应力状态近于零静水压，且试样从试验开始到破坏止，在其整个长度上塑性变形均匀地进行，始终保持均匀的圆柱形，不象拉伸试验时会出现颈缩和镦粗实验时会出现鼓形，从而消除了变形不均匀性的影响，这对塑性理论的研究无疑是很重要的。
将不同温度时，在各种试验条件下得到塑性指标(δ、ψ、ε及αK等)，以温度为横坐标，以塑性指标为纵坐标，绘成函数曲线，这种曲线图，称为塑性图。
图 5.3 是碳钢的塑性图。
一个完整的塑性图，应该给出压缩时的变形程度ε、拉伸时的强度极限ζb、延伸率δ、断面缩小率ψ、钮转时的钮角或转数、以及冲击韧性αK等机械性能和试验温度的关系，它是确定金属塑性加工热力规范的重要依据。
塑性加工时，使金属发生塑性变形的外力，称为变形力。
金属抵抗变形之力，称为变形抗力。
变形抗力和变形力数值相等，方向相反，一般用平均单位面积变形力表示其大小。
当压缩变形时，变形抗力即是作用于施压工具表面的单位面积压力，故亦称单位流动压力。
变形抗力和塑性，如上所述，是两个不同的慨念，塑性反映材料变形的能力，变形抗力则反应材料变形的难易程度。
变形抗力的大小，不仅决定于材料的真实应力(流动应力)，而且也决定于塑性成形时的应力状态、接触摩擦以及变形体的相对尺寸等因素(见下文)。
只有在单向拉伸(或压缩)时，变形抗力等于材料在该变形温度、变形速度、变形程度下的真实应力。
因此，离开上述具体的加工方法等条件所决定的应力状态、接触摩擦等因素，就无法评论金属和合金的变形抗力。
为了研究问题时的方便，我们在讨论各种因素对变形抗力的影响时，在某些情况下姑且把单向拉伸(或压缩)时的真实应力（或强度极限)当作衡量变形抗力大小的指标。
实际上也可以认为，塑性成形时变形抗力的大小，主要决定于材料本身的真实应力(或强度极限)。
但是它们之间的概念不同，它们的数值在极大多数情况下也不相等。
2. 金属的化学成分和组织状态对塑性和变形抗力的影响2.1 化学成分的影响在碳钢中，铁和碳是基本元素。
在合金钢中，除了铁和碳外，还有合金元素，如Si、Mn、Cr、Ni、W、Mo、V、Ti 等。
此外，由于矿石、冶炼加工等方面的原因，在各类钢中还有一些杂质，如P、S、N、H、O 等。
下面先以碳钢为例，讨论化学成分的影响。
这些影响在其他各类钢中也大体相似。
碳碳对钢性能的影响最大。
碳能固溶到铁里，形成铁素体和奥氏体，它们都具有良好的塑性和低的强度。
当含碳量增大时，超过铁的溶解能力，多余的碳和铁形成化合物Fe3C，称渗碳体。
它有很高的硬度，塑性几乎为零，对基体的塑性变形起阻碍作用，因而使碳钢的塑性降低，强度提高。
随着含碳量的增大，渗碳体的数量也增加，塑性的降低和强度的提高也更甚(图 5.11)。
磷一般说，磷是钢中有害杂质。
磷能溶于铁素体中，使钢的强度、硬度显著提高，塑性、韧性显著降低。
当含磷量达0.3％时，钢完全变脆，冲击韧性接近于零，称冷脆性。
当然钢中含磷不会如此之多，但要注意，磷具有极大的偏析能力，会使钢中局部地区达到较高的磷含量而变脆。
钢中加入合金元素，不仅改变钢的使用性能，也改变钢的塑性和真实应力。
由于各种合金元素对钢塑性和真实应力的影响十分复杂，需要结合具体钢种根据变形条件作具体的分析，不宜作一般性概括。
2.2 组织状态的影响金属材料的组织状态和其化学成分有密切关系，但也不是完全由化学成分所决定，它还和制造工艺(如冶炼、浇铸、锻轧、热处理)有关。
组织状态的影响分下面几点说明。
2.2.1基体金属对塑性，前己指出，基体金属是面心立方晶格(A1、Cu、γ—Fе、Ni)，塑性最好；是体心立方晶格(α－Fe、Cr、W、V、Mo)，塑性其次；是密排六方晶格(Mg、Zn、Cd、α－Ti)，塑性较差。
因为密排六方晶格只有三个滑移系，而面心立方晶格和体心立方晶格各有12个滑移系；又面心立方晶格每一滑移面上的滑移方向数比体心立方晶格每一滑移面上的滑移方向数多一个(参阅图 2.20)，故其塑性最好。
对真实应力，基体金属元素的类别，决定了原子间结合力的大小，对于各种纯金属，一般说原子间结合力大的，滑移阻力便大，真实应力也就大。
2.2.2 单相组织和多相组织合金元素以固溶体形式存在只是一种方式，在很多情况下形成多相组织。
单相固溶体比多相组织塑性好，例如护环钢(50Mnl8Cr4)在高温冷却时，700℃左右会析出碳化物，成为多相组织，使塑性降低，常要进行固溶处理。
即锻后加热到1050～1100℃并保温，使碳化物固溶到奥氏体中，然后用水和空气交替冷却，使迅速通过碳化物析出的温度区间，最后单相固溶体的护环钢δ＞50％。
而45 号钢虽然合金元素含最少得多，但因是两相组织，δ＝16％，塑性比护环钢低。
对真实应力来说，则单相固溶体中合金元素的含量越高，真实应力便越高。
这是因为，无论是间隙固溶体(例如碳在铁中)还是置换固溶体(例如镍、铬在铁中)，都引起晶格的畸变。
加入的量越多，引起的晶格畸变越严重，金属的真实应力也就越大。
单相固溶体和多相组织相比，一般说真实应力较低。
当多相组织时，对于塑性的影响，如果合金各相的塑性接近时，则影响不大；如果各相的性能差别很大，则使得合金变形不均匀，塑性降低；这时，第二相的性质、形状、大小、数量和分布状况起着重要的作用。
如果第二相为低溶点化合物且分布于晶界时，例如FeS 和FeO 的共晶体，则是发生热脆的根源；如果第二相是硬而脆的化合物，则塑性变形主要在塑性好的基体相内进行，第二相对变形起阻碍作用，这时如果第二相呈网状分布，分布在塑性相的晶界上，则塑性相被脆性相分割包围，其变形能力难以发挥，变形时易在晶界处产生应力集力，很快导致产生裂纹，使合金的塑性大大降低。
脆性相数量越多，网的连续性越严重，合金的塑性就越差。
如果硬而脆的第二相呈片状层状，分布于第一相晶粒内部，则合金塑性有一定程度的降低，对合金塑性变形的危害性较小。
如果硬而跪的第二相呈细颗粒状弥散质点，均匀分布于第一相晶粒内，则对合金的塑性影响最小，因为如此分布的脆性相，几乎不影响基体的连续性，它可以随基体的变形而“流动”，本会导致明显的应力集中。
对于真实应力的影响，在多相组织中，也和对塑性的影响相似，第二相的性质、形状、大小、数量和分布状况，起着重要的作用。
一般说，硬而脆的第二相在基体相晶粒内呈颗粒状弥散质点均匀分布，合金的真实应力就高；第二相越细、越弥散、数量越多，则真实应力越高。
因为这样，大量弥散均匀的细质点成为塑性变形的障碍物，阻碍着滑移过程的进行，使合金的真实应力显著提高。
例如，硬铝LYl2在退火状态下强度为24 公斤／毫米2，淬火并时效后强度达到41.5 公斤／毫米2，主要原因是，在退火状态第二相集聚为较大颗粒，在淬火时效状态，则第二相以弥散质点分布在基体上。
2.2.3晶粒大小金属和合金晶粒越细化，塑性越好，原因是晶粒越细，在同一体积内晶粒数目越多，于是在一定变形数量下，变形分散在许多晶粒内进行，变形比较均匀，这样，比起粗晶粒的材抖，由于某些局部地区应力集中而出观裂纹以致断裂这一过程会发生得迟些，即在断裂前可以承受较大的变形量。
同样，金属和合金晶粒越细化，同一体积内晶界就越多，由于室温时晶界强度高于晶内，所以金属和合金的真实应力就高。
但在高温时，由于能发生晶界粘性流动，细晶粒的材料反而真实应力较低。
3. 变形温度、变形速度对塑性和变形抗力的影响3.1 变形温度的影响变形温度对金属和合金的塑性和变形抗力，有着重要影响。
