塑性變形

金屬晶體塑性變形時出現兩種機制：第一種是個別的原子由本來的位置移到另一個位置；第二種是兩層晶體錯位。

大部分的金屬的塑性變形能力在高溫時較高，因此可以藉此塑造其外形。鉛在室溫時已能顯示出足夠的塑性變形能力，但鑄鐵的塑性變形能力在很高溫度下也很弱。

在納米尺度中，一些立方晶系的簡單金屬在特定條件下，其塑性變形是可逆的[7]。

此外，晶體的裂縫可能與差排糾纏在一起，令差排不能繼續滑動，晶體的塑性變形變得局部性。

無定形體缺乏規則的結構，差排的概念是不適用的。在無定形體中，原子與原子間存在着很大的空間，拉力會壓縮這些空間，但空間被壓縮後不會重新擴張。有些物料拉伸的部分會出現像薄霧般的顏色，這是因為拉力形成一些納米纖維。

馬氏體的塑性變形較複雜，不能以簡單的理論解釋。如鎳鈦合金，根㯫以上提到的理論，其塑性變形是不可逆的，但實際上它是可逆的，是為「偽彈性」，或形狀記憶。

此理論假定物質受到拉力或壓力降伏時，它受到剪應力也會降伏。莫爾圓被用作估計物質的抗剪切力，當達到以下條件時物質會降伏：

${\displaystyle \sigma _{1}-\sigma _{3}\geq \sigma _{0}}$

σ₁為最高應力，σ₃為最低應力，σ₀為降伏強度。此公式可推導出一個表面，在表面內的狀態為彈性形變，在表面上的狀態為塑性形變，而不存在表面外的物質狀態。

此理論基於前一理論，但假設靜水壓力並不導致物質降伏，而是取決於有效應力（英語：）[9]。

${\displaystyle {\begin{aligned}\sigma _{\mathrm {effective} }^{2}&={\tfrac {1}{2}}\left[\left(\sigma _{11}-\sigma _{22}\right)^{2}+\left(\sigma _{22}-\sigma _{33}\right)^{2}+\left(\sigma _{33}-\sigma _{11}\right)^{2}+6\left(\sigma _{12}^{2}+\sigma _{13}^{2}+\sigma _{23}^{2}\right)\right]\end{aligned}}}$

此公式導出一曲面，在表面內的狀態為彈性形變，在表面上的狀態為塑性形變，而不存在表面外的物質狀態。