鍛造是通過塑性變形改變金屬形狀和性能的工藝，其基本原理涉及金屬的塑性變形機制、應力應變關系及微觀組織變化。以下是主要原理：

1. 塑性變形機制

滑移：晶體沿特定晶面和方向滑動，是***常見的塑性變形方式。

孿生：晶體部分沿晶面形成鏡像對稱結構，多在低溫或高速變形時發生。

晶界滑動：多晶體材料中，晶界相對滑動，尤其在高溫下顯著。

2. 應力與應變關系

應力-應變曲線：描述材料在受力下的變形行為，包括彈性、屈服、塑性和斷裂階段。

屈服強度：材料開始塑性變形的應力值。

加工硬化：塑性變形后，材料強度硬度增加，塑性降低。

3. 溫度對塑性變形的影響

冷變形：在再結晶溫度以下進行，加工硬化明顯，需中間退火。

熱變形：在再結晶溫度以上進行，加工硬化被再結晶消除，變形抗力低。

溫變形：介于冷熱變形之間，兼具兩者優點。

4. 微觀組織變化

晶粒細化：塑性變形使晶粒破碎，細化晶粒，提高材料強度。

位錯密度增加：塑性變形增加位錯密度，導致加工硬化。

織構形成：塑性變形使晶粒取向趨于一致，形成織構，影響鍛件材料性能。

5. 塑性變形的影響因素

材料性質：晶體結構、化學成分等影響塑性變形能力。

變形條件：溫度、應變速率等影響變形機制和組織變化。

應力狀態：不同應力狀態（拉、壓、剪）影響變形行為。

6. 塑性變形的能量消耗

變形功：外力做功轉化為變形能和熱能。

熱效應：塑性變形產生熱量，尤其在高速變形時顯著。

7. 塑性變形的應用

鍛造：通過塑性變形改善材料組織和性能。

軋制：通過塑性變形獲得所需形狀和尺寸。

擠壓：通過塑性變形制造復雜截面零件。

鍛造金屬塑性變形的基本原理涉及滑移、孿生等機制，受應力應變關系、溫度和微觀組織變化的影響。

掌握這些原理有助于優化鍛造工藝，提升鍛件質量。