金属材料塑性变形的机理是：金属的塑性变形都是金属晶体滑移或孪生造成的，而其中以晶体的滑移为主。机械零件的金属几乎都是多晶体，而且大部分为合金。由于多晶体中各个晶格位向不同，还有晶界存在，在合金中还有溶质原子或异向的存在，使各个晶粒的变形互相阻碍与制约，所以多晶体及合金塑性变形的情况要比单晶体复杂得多。
塑性变形对金属性能的影响是会出现加工硬化。随着塑性变形的增大，材料的强度和硬度会逐渐上升，塑性和韧性会逐渐降低。塑性变形还使金属容易生锈，不耐腐蚀和引起内应力，从而导致金属零件的变形。
机械零件在从高温冷却下来的过程中，由于零件相连部分体积变化不均匀，互相牵制，会产生内应力。当内应力超过零件材料的强度极限时，零件将发生断裂;当内应力超过零件材料的屈服极限而没达到强度极限时，零件将发生变形;当应力小于弹性极限时，将以残余内应力的形式存在于零件之中。虽然在零件外表看不见有什么异样，但在切削加工时当零件部分被切去后，会破坏原来内应力的平衡，零件也会发生变形。当零件送去热处理或被投入使用时，由于热处理应力或外载荷与内应力的叠加，零件可能产生变形，甚至断裂。
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