在工業生產中，熱塑性加工通常是指將金屬材料加熱至高溫進行的鍛造、熱軋等塑性加工過程，除了一些鑄件和燒結件之外，幾乎所有的金屬都要進行熱塑性加工，其中一部分成為成品，在熱塑性加工狀態下使用；另一部分為中間制品，尚需進一步加工。無論是成品還是中間制品，它們的性能都受熱塑性加工過程所形成組織的影響。

從金屬學的角度看，所謂熱塑性加工是指在再結晶溫度以上的塑性加工過程，在再結晶溫度以下的塑性加工過程稱為冷塑性加工。例如，鉛、錫的再結晶溫度低于室溫，因此，在室溫下對鉛、錫進行塑性加工屬于熱塑性加工。鎢的再結晶溫度約為1200℃，因此，即使在1000℃拉制鎢絲也屬于冷塑性加工。

在一定的條件，熱塑性加工與冷塑性加工相比，具有一系列的優點。

1)塑性提高，變形抗力低，產生斷裂的傾向性減小，可采用較大的變形量，變形達到需要尺寸時，所消耗的能量減少。

2)不易產生織構，這是因為在高溫下產生滑移的系統較多，使滑移面和滑移方向不斷發生變化。因此，在熱加工時，就不易在金屬內產生擇優取向或方向性。

3)變形量大，且不需要像冷塑性加工一樣要輔以中間退火，所以生產周期短，生產率高。

4)可使室溫下不能塑性加工的金屬（如鈦、鎂、鉬及鎳基合金等）進行塑性加工。

5)作為開坯時使用，可以改善粗大的鑄造組織，使疏松和微小裂紋愈合。

6)組織與性能可以通過不同的熱塑性加工溫度、變形量、變形速度、冷卻速度和道次間隙時間等加以控制。

雖然熱塑性加工具有上述的優點，使之在生產實踐中得到廣泛的應用，但它仍然存在許多不足之處。

1)需要加熱，不如冷塑性加工簡單易行。

2)熱塑性加工制品的組織和性能不如冷塑性加工的均勻和易于控制。

3)熱塑性加工制品不如冷塑性加工制品尺寸精確，表面光潔。

4)對細或薄的加工制品，由于溫降快、尺寸精度差，不宜采用熱塑性加工，一般仍然采用冷塑性加工（如冷軋、冷拔等）的方法。

5)強度不高，熱塑性加工時，由于溫度高，因此對金屬起到軟化的作用。

6)金屬的消耗較大，加熱時由于表面的氧化而有約1%～3%的金屬燒損，在加工過程中也有氧化皮的脫落以及由于缺陷造成的切損增多等，使金屬的收得率降低。

7)對含有低熔點元素的合金不宜加工，例如對一般的碳素鋼（其中含有較多的FeS）或含有Bi的銅進行熱塑性加工時，由于在晶界上由這些雜質所組成的低熔點共晶體發生熔化，從而使晶間的結合遭到破壞而引起金屬的斷裂。

如前所述，只要有塑性變形，就會產生加工硬化現象，而只要有加工硬化，在退火時就會發生回復和再結晶。由于熱塑性加工是在再結晶溫度以上的塑性變形過程，所以因塑性變形引起的硬化過程和回復、再結晶過程引起的軟化過程幾乎同時存在。因此熱塑性加工與冷塑性加工的主要區別在于：金屬在熱塑性加工時，硬化（加工硬化）和軟化（回復和再結晶）兩種對抗過程同時出現，由于軟化作用可以抵消甚至超過硬化作用，故一般無加工硬化效應；而冷塑性加工則與此相反，有明顯的加工硬化效應。

熱塑性加工中的軟化過程比較復雜，按其性質分為以下兩種：一是邊加工邊發生的回復和再結晶，稱為動態回復和動態再結晶；二是在變形中斷或終止后的保溫過程中，或者是在隨后的冷卻過程中所發生的亞動態再結晶、靜態回復與靜態再結晶，此時發生的靜態回復和靜態再結晶和回復和再結晶相同，唯一不同的地方是它們利用熱塑性加工的余熱進行，而不需要重新加熱。

圖5-21所示為在熱軋和熱擠壓過程中發生的軟化過程。其中圖a表示高層錯能金屬（如鋁、α-Fe、低碳鋼，這些金屬擴散位錯窄，位錯易發生交滑移、攀移，所以易實現回復）在熱軋時，由于變形量小（50%，沒有達到動態再結晶的臨界變形量），軋制時只發生動態回復，軋制后發生靜態回復；圖b表示低層錯能金屬（如銅、奧氏體不銹鋼）在熱軋時，由于變形量小( 50%)，軋制時只發生動態回復，軋制后發生靜態回復和靜態再結晶；圖c表示高層錯能金屬在熱擠壓時，由于變形量大(99%)，擠壓中發生動態回復，出模孔后發生靜態回復和靜態再結晶；圖d表示低層錯能金屬在熱擠壓時，由于變形量大(99%)，擠壓中發生動態回復和動態再結晶，出模孔后發生靜態回復、靜態再結晶和亞動態再結晶。

圖5-21    金屬材料在熱軋和熱擠壓時的軟化過程

a)熱軋：動態回復+靜態回復

b）熱軋：動態回復+靜態回復、再結晶

c)熱擠壓：動態回復+靜態回復、再結晶

d）熱擠壓：動態回復、再結晶+靜態回復、再結晶和亞動態再結晶