金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高，而塑性和韌性降低的現象。又稱冷作硬化。產生原因是，金屬在塑性變形時，晶粒發(fā)生滑移，出現位錯的纏結，使晶粒拉長、破碎和纖維化，金屬內部產生了殘余應力等。加工硬化的程度通常用加工后與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來表示。加工硬化給金屬件的進一步加工帶來困難。如在冷軋鋼板的過程中會愈軋愈硬以致軋不動，因而需在加工過程中安排中間退火，通過加熱消除其加工硬化。又如在切削加工中使工件表層脆而硬，從而加速刀具磨損、增大切削力等。但有利的一面是，它可提高金屬的強度、硬度和耐磨性，特別是對于那些不能以熱處理方法提高強度的純金屬和某些合金尤為重要。如冷拉高強度鋼絲和冷卷彈簧等，是利用冷加工變形來提高其強度和彈性極限。又如坦克和拖拉機的履帶、破碎機的顎板以及鐵路的道岔等也是利用加工硬化來提高其硬度和耐磨性的。加工硬化在機械工程中的作用是：①經過冷拉、滾壓和噴丸等工藝，能顯著提高金屬材料、零件和構件的表面強度；②零件受力后，某些部位局部應力常超過材料的屈服極限，引起塑性變形，由于加工硬化限制了塑性變形的繼續(xù)發(fā)展，可提高零件和構件的安全度；③金屬零件或構件在沖壓時，其塑性變形處伴隨著強化，使變形轉移到其周圍未加工硬化部分。經過這樣反復交替作用可得到截面變形均勻一致的冷沖壓件；④可以改進低碳鋼的切削性能，使切屑易于分離。但是加工硬化也給金屬件進一步加工帶來困難。如冷拉鋼絲，由于加工硬化使進一步拉拔耗能大，甚至被拉斷，因此必須經中間退火，消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中，加工硬化使工件表層脆而硬，再切削時增加切削力，加速刀具磨損等。?不銹鋼中，300系的加工硬化程度較高。矯直機矯平，微觀上說也產生加工硬化，一般忽略不計。1.屈服點（σs）鋼材或試樣在拉伸時，當應力超過彈性極限，即使應力不再增加，而鋼材或試樣仍繼續(xù)發(fā)生明顯的塑性變形，稱此現象為屈服，而產生屈服現象時的應力值即為屈服點。?設Ps為屈服點s處的外力Fo為試樣斷面積則屈服點σs?=Ps/Fo(MPa)MPa稱為兆帕等于N（牛頓）/mm2（MPa=106Pa，Pa：帕斯卡=N/m2）。2.屈服強度（σ0.2）有的金屬材料的屈服點極不明顯，在測量上有困難，因此為了衡量材料的屈服特性，規(guī)定產生殘余塑性變形等于一定值（一般為原長度的0.2%）時的應力，稱為條件屈服強度或簡稱屈服強度σ0.2。3.抗拉強度（σb）材料在拉伸過程中，從開始到發(fā)生斷裂時所達到應力值。它表示鋼材抵抗斷裂的能力大小。與抗拉強度相應的還有抗壓強度、抗彎強度等。?設Pb為材料被拉斷前達到的拉力，Fo為試樣截面面積，則抗拉強度σb=?Pb/Fo?（MPa）。4.伸長率（δs）?材料在拉斷后，其塑性伸長的長度與原試樣長度的百分比叫伸長率或延伸率。?5.屈強比（σs/σb）鋼材的屈服點（屈服強度）與抗拉強度的比值，稱為屈強比。屈強比越大，結構零件的可靠性越高，一般碳素鋼屈強比為0.6-0.65，低合金結構鋼為0.65-0.75合金結構鋼為0.84-0.86。6.硬度?硬度表示材料抵抗硬物體壓入其表面的能力。它是金屬材料的重要性能指標之一。一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指標有布氏硬度、洛氏硬度和維氏硬度。(1)布氏硬度（HB）以一定的載荷（一般3000kg）把一定大小（直徑一般為10mm）的淬硬鋼球壓入材料表面，保持一段時間，去載后，負荷與其壓痕面積之比值，即為布氏硬度值（HB），單位為公斤力/mm2?(N/mm2)。(2)洛氏硬度（HR）當HB>450或者試樣過小時，不能采用布氏硬度試驗而改用洛氏硬度計量。它是用一個支持角120°的金剛石圓錐體或直徑為1.59、3.18mm的鋼球，在一定載荷下壓入被測材料表面，由壓痕的深度求出材料的硬度。根據試驗材料硬度的不同，分三種不同的標度來表示：HRA：是采用60kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度極高的材料（如硬質合金等）。HRB：是采用100kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球，求得的硬度，用于硬度較低的材料（如退火鋼、鑄鐵等）。HRC：是采用150kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度，用于硬度很高的材料（如淬火鋼等）。(3)維氏硬度（HV）?以120kg以內的載荷和支持角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值（HV）。