材料所受的应力跨越一定值时表现出的不成逆的永恒变形，又称塑性变形。利用范性形变不仅可以把材料加工成所须要的外形，而且能使金属材料的性能获得改良（见金属塑性加工）。
　　金属材料与范性形变相关的宏观力学性质，经常用拉伸实验的应力应变曲线来表征。金属范性形变的方式可有以下几种：
　　滑移 单晶体的滑移 研讨金属材料范性形变的微观过程，常借助于单晶体拉伸实验。金属晶体范性形变最主要的方式是滑移，也就是晶体的相邻部门在切应力作用下沿着一定的晶面和一定的晶体方向相对移动（图1a），这些晶面和晶向分离称为滑移面和滑移偏向。滑移时在晶体名义呈现一些线状陈迹，称为滑移线。现实上它们是滑移面两侧晶体相对移动在晶体表面上造成的台阶（图1b）。滑移面常常是原子的最密排面，滑移方向ef8ef2355f2543wronged06765b8074b0b5e原子的最密排方向。一个滑移面和该面上的一个滑移方向合起来称为一个滑移系统。面心立方金属有四种等价的滑移面{111}，每种滑移面包括三个不同的滑移方向<110>，共组成12个滑移系统（见晶体结构）。

　　单晶体拉伸实验还表白，只有当某个滑移系统上的分切应力达到一定临界值时，该系统才开始动作。这个最低的应力称为临界分切应力。根据拉伸屈服应力和滑移系统相对于单晶体拉伸轴的方位，可以测出临界分切应力值，对于普通常见的纯金属，它们大概为10-4～10-5μ（μ是材料的切变模量）。晶体成分、温度和形变速度对临界分切应力都有显著影响。
　　单晶被拉伸时，分切应力最先达光临界值的滑移系统起首开始滑移。但是跟着滑移的进行，晶体受到附加力矩的作用发生已滑移系向施力轴方向靠近的滚动，使其他各个滑移系统上的分切应力响应变化，以至更多的滑移系统加入滑移。
　　与弹性形变不同，范性形变在晶体中的分布是不均匀的。滑移线现象明白地阐明，晶体的范性形变实际上仅由部分晶面上的滑移承当。不仅如斯，即使在一个晶面上，滑移也是先从部分开始，而后再由小到大地逐步扩大滑移面积。从原子角度来看，滑移过程的机制终极归纳为位错沿滑移面的运动（见晶体缺陷）。在此基本上可以设想，范性形变所需的力应当是用于克服位错产生、增殖和运动时所碰到的障碍，而形变速度则决议于单位体积中位错数目的几多，以及位错本身的运动速度。
　　由于位错四周的原子已经从点阵的均衡地位移动出来，使位错前进一个原子间距，所要求原子的移动距离是很小的，而且随着位错的运动，在一些原子势能升高的同时另一些原子势能下降，总能质变化很小，所以晶体以位错运动的机制逐步滑移，比无位错完全晶体作刚性相对滑移所需的力要小得多；在后一种情况下，要阅历滑移面上的全体原子同时向高能位置移动的过程。然而，位错究竟要战胜势垒才干进步，这种起源于晶体周期性结构的阻力称为点阵阻力。点阵阻力与原子间结合键的性质亲密相关。金属晶体在范性性质上与共价晶体和多数离子晶体具备明显差异的基本起因，在于点阵阻力较小。晶体中的各类缺点如点缺陷、其他位错、晶粒间界、第二相质点等，对位错的运动也产生阻力。提高金属抵御范性形变的能力（宏观表现为进步流变强度），即是以公道天时用这些因素给位错的运动设置阻碍作为主要手腕。
　　假如晶体中本来位错很少，或者原有位错因自身构造特别或受到杂质原子的坚固钉扎而不轻易活动，滑移的启动将比拟艰苦，这是共价晶体跟体心立方金属有高低屈从点景象(见金属力学机能的表征)的本源地点。与此相反，面心破方金属的屈服就比较顺遂。
　　宏观范性形变的开始，标记着晶体中已经出现了许多可移动的位错；然后随着变形的进一步成长，位错会大量的增殖。例如，强烈的范性形变可以使金属中的位错密度从107cm-21012cm-2的数量级。范性形变时，随同着位错的运动、增殖，在它们之间发生庞杂的相互作用，这些过程在单晶体应力-应变曲线上不同程度地反应出来。
　　图2是面心立方金属单晶体典范的拉伸曲线，图中纵坐标为分切应力τ，横坐标为切应变γ无缝管价格;。依据应变硬化系数的变化，可以把曲线分为三个阶段，顺次称为易滑移区（Ⅰ）、线性硬化区（Ⅱ）和抛物线硬化区或动态回复区（Ⅲ）。

　　以透射电子显微镜察看变形晶体为重要实验根据的理论以为，在阶段Ⅰ，晶体中位错密度低，分布平均，它们能够沿本人的滑移面长间隔运动而与其余位错干预很少，所以应变硬化速率小。当变形进进第Ⅱ阶段的时辰，位错密度增大到中等水平，而且逐渐形成一种准平匀分布状况，即比较密集的大量位错互相缠结形成胞壁，把晶体宰割成为内部位错密度1b6fa7a0fathering575c01b59d821124998b0稀少的胞状组织（图3a）。在全部第Ⅱ阶段，随应变量的增大，位错持续增殖和运动，胞内一直造成新的胞壁，胞的尺寸随着减小（图3b），但位错散布特点保持不变，从而使得应力与应变呈线性关联。最后胞的尺寸减小到胞内不再构成新胞壁，胞的尺寸基础稳固不变，于是便开端了第Ⅲ阶段。至于三个阶段的相对是非，则通过对位错的增殖、运动和相互作用的影响，与晶体成分、位向、初始位错密度和温度等身分有关。其他晶体的范性形变也表现出相似的进程。

　　多晶体的滑移 在尽年夜大都情况下，金属以多晶体情势应用。多晶体是由大批称为晶粒的小晶体构成，每个晶粒的取向与其相邻晶粒分歧，从而使金属在外力作用下在宏不雅上表现为各向同性体。多晶体范性形变时，一个晶粒的变形必需与相邻各个晶粒的变形相和谐，不然材料的连续性将不克不及坚持。实践剖析指出，为了使多晶体经由过程滑移发生持续性不受损坏的变形，每个晶粒中至少要有五个自力的滑移体系动作。试验证实，即便在应变很小的情形下，各个晶粒也显明地在多少个滑移系统上滑移，特殊是在凑近晶界的区域。因为晶粒间界对滑移的妨碍感化，以及多个滑移系统的位错彼此烦扰，多晶资料的应变硬化速度比单晶体大很多倍，并且其应力-应变曲线不像单晶体那样表示出显著的阶段性。
　　多晶体范性形变过程中，各个晶粒在形状转变的同时也发生动弹。经由较大的形变之后，各个晶粒的某一晶体方向逐步集中到施力轴方向上来，这种状态称为择优取向，得到的组织称为织构。金属的形变织构按照加工方式的差别存在不同的类型。多晶体中有了织构之后，其性能在一定程度上表现出各向异性。随材料使用场所的不同，这种各向异性可能有害，也可能有利。
　　孪生 孪生是晶体范性形变的另一种主要方法。与滑移类似，孪生也使晶体产生切变。孪生切变同样沿着必定的晶面和晶向产生，这些晶面和晶向分辨称为孪生面和孪生标的目的。孪生和滑移之间又存在着很大差异。滑移时，相对移动集中在少数原子面上，而每个面上的移动量可以到达点阵间距的良多倍。然而孪生形变时，切变却匀称地分布在孪生区的每一个原子面上，成果使相邻的两局部晶体刚好成为镜像对称关系(图4)，称为孪晶，孪晶区中每个原子面的相对挪动量与该面到对称面的距离成比例，也就是所有相邻原子面的相对位移都相等，并且即是点阵间距的某个分数,钢管价格。

　　以孪生方式变形正常比滑移变形需要更大的切应力，所以只有在滑移不容易进行的情况下，才产生孪晶。例如密排六方金属由于滑移系少，在取向不适于滑移的情况下会产生孪晶。体心立方金属在低温或形变速度很高的情况下容易产生孪晶。面心立方金属只有在极低的温度下变形才有可能产生孪晶。孪晶往往以极快的速度产生，这时，由于变形ebbing5b25bf9322aadb27eac3d1af72b88增添，会在应力-应变曲线上引起锯齿状的稳定。孪晶的产生过程也可以用位错运念头制来解释，不外，由于孪晶带来晶体取向的改变，产生孪晶的位错应该是不全位错。
　　其他范性形变方式 扭折 晶体可以通过扭折产生不平均的范性形变，图5是镉晶体受轴向紧缩时产生的扭折带，带中晶体取向有较大的变更并有点阵的曲折。

　　定向扩散形变 在温度足够高同时又有应力加在晶体上时，在应力场和热激活的作用下，填隙原子和比基体原子大的代位溶质原子将从晶体的受压缩部分向膨胀部分迁移；相反，空位和比基体原子小的代位溶质原子将从晶体的膨胀部分向压缩部分迁徙，大量原子迁移的结果可引起宏观变形，并称为定向扩散形变。对金属晶体，在大多半情况下扩散形变与空位定向流动相干，空位一方面在某些位错、晶粒间界和晶体表面处灭亡，同时又可以比较容易地在另一些位错、晶粒间界和晶体表面处产生，从而保持不断的活动（图6），而空位流动的后果便相称于反向的原子流动。

　　由于位错可以充任空位和填隙原子的源泉及其尾闾(sink)，它们将不断地在位错线上产生和消亡，结果导致位错过剩半原子面的伸长或缩短，两者都使位错从自己原来的滑移面攀移出来。当位错在滑移面上遇到障碍的时刻，位错攀移可以赞助它们绕过障碍，继承滑移更远的行程，这种机制在高温蠕变变形中起侧重要作用。
　　晶界滑动 高温下多晶体晶粒间界处的联合减弱，相邻的晶粒可以在切应力作用下沿着晶粒间界相对滑动。晶界滑动速度迟缓，因而，也是在蠕变0016f26eb0cabs52771b1fcddeb7ae97d下，即高温度和低应力的情况下才显得重要。晶粒尺寸越小，即单元体积中晶界面积越大，晶界滑动对总应变量的奉献越大。个别需要在晶粒内部有某些位错运动来共同晶界滑动，这是因为大多数晶粒形状不规矩，为了在发生晶界滑动时不出现裂隙，晶粒形状必须作相应的变化；位错运动是满意这种要求的主要道路，扩散形变也会有所f986ff7643ea6fd0e5ccbe8d833227ccajoined63ddd216e262993db892dfcf0。在某些情况下，材料可以通过晶粒之间的相对滑动发生高达1000％的形变而不决裂，造成所谓的超塑性,无缝钢管http://www.valinsteel.com.cn/，这就请求晶粒非常渺小，变形温度和变形速率的限度也较严。有些合金在相变温度邻近形变时也涌现超塑性现象。
　　如果在形变同时来得及进行答复和再结晶，从而造成应变硬化的打消和范性形变才能的恢复，也可以使材料取得高的变形程度。实际中普遍采取的热加工工艺主如果应用了这种过程。
　　非晶态材料的范性形变 与晶体完整不同，这依附于原子或分子的扩散以及它们的相对移动。