锻造是通过塑性变形改变金属形状和性能的工艺，其基本原理涉及金属的塑性变形机制、应力应变关系及微观组织变化。以下是主要原理：

1. 塑性变形机制

滑移：晶体沿特定晶面和方向滑动，是***常见的塑性变形方式。

孪生：晶体部分沿晶面形成镜像对称结构，多在低温或高速变形时发生。

晶界滑动：多晶体材料中，晶界相对滑动，尤其在高温下显著。

2. 应力与应变关系

应力-应变曲线：描述材料在受力下的变形行为，包括弹性、屈服、塑性和断裂阶段。

屈服强度：材料开始塑性变形的应力值。

加工硬化：塑性变形后，材料强度硬度增加，塑性降低。

3. 温度对塑性变形的影响

冷变形：在再结晶温度以下进行，加工硬化明显，需中间退火。

热变形：在再结晶温度以上进行，加工硬化被再结晶消除，变形抗力低。

温变形：介于冷热变形之间，兼具两者优点。

4. 微观组织变化

晶粒细化：塑性变形使晶粒破碎，细化晶粒，提高材料强度。

位错密度增加：塑性变形增加位错密度，导致加工硬化。

织构形成：塑性变形使晶粒取向趋于一致，形成织构，影响锻件材料性能。

5. 塑性变形的影响因素

材料性质：晶体结构、化学成分等影响塑性变形能力。

变形条件：温度、应变速率等影响变形机制和组织变化。

应力状态：不同应力状态（拉、压、剪）影响变形行为。

6. 塑性变形的能量消耗

变形功：外力做功转化为变形能和热能。

热效应：塑性变形产生热量，尤其在高速变形时显著。

7. 塑性变形的应用

锻造：通过塑性变形改善材料组织和性能。

轧制：通过塑性变形获得所需形状和尺寸。

挤压：通过塑性变形制造复杂截面零件。

锻造金属塑性变形的基本原理涉及滑移、孪生等机制，受应力应变关系、温度和微观组织变化的影响。

掌握这些原理有助于优化锻造工艺，提升锻件质量。