塑性變形對大口徑螺旋鋼管性能的主要影響是產生加工硬化。加工硬化也稱為冷變形強化或冷作硬化，即金屬在變形后，強度、硬度提高，而塑性、韌性下降的現象。

如前所述，塑性變形主要是通過位錯運動實現的，對加工硬化起決定性作用的是位錯密度增加。未變形晶粒中已存在大量位錯，發生塑性變形時，會產生新的位錯，運動位錯與各種位錯及其他晶體缺陷之間會產生各種復雜的交互作用，阻礙位錯的運動。變形量較大時，由于位錯之間相互糾纏，形成不均勻分布的位錯發團，并使各晶粒破碎為細碎的亞晶。隨著變形量的增大，由于亞晶和位錯密度的增加，金屬的塑性變形抗力迅速增大，加工硬化現象更為明顯加工硬化具有很重要的實際意義，在工程技術方面有很廣泛的應用。

首先，在工業生產中，它是一種非常重要的強化手段，尤其是對于那些不能用熱處理方法來強化的金屬材料。其次，加工硬化有利于金屬進行均勻的變形。因為金屬的變形部分產生了硬化，繼續的變形將主要在未變形或變形較少的部分發展。但是，加工硬化也給金屬的繼續變形造成困難。因此，在金屬的變形和加工過程中常要進行中間退火，以消除它的不利影響。

這就增加了生產成本，降低了生產率。一般情況下，大口徑螺旋鋼管多晶體的宏觀性能是各向同性的，但經受方向性的塑性變形后會出現各向異性現象，特別是大變形量下，這種現象很明顯。

各向異性現象是組織的方向性和結構的方向性兩種因素的綜合結果。

1）形成纖維組織金屬塑性變形時，隨著其外形的改變，內部晶粒的形狀也發生相應的變化，通常沿變形方向被拉長、擠細或壓扁。當變形量很大時，晶粒變成細條狀，晶界變得模糊不清。同時金屬中的夾雜物也沿變形方向被拉長，形成所謂纖維組織，這種組織的方向性使金屬在不同方向上表現出不同的性能，即產生一定程度的各向異性。

2）變形織構的產生當晶體變形量很大（70%以上）時，各晶粒的滑移方向都要向變形方向轉動，這樣就使原來位向各不相同的各個晶粒取得近于一致的位向，即形成晶粒晶格的擇優取向，這種晶粒位向有序化結構稱為變形織構在多數情況下織構的形成對金屬繼續塑性加工是不利的。例如，用有織構的板材沖制筒形零件時，由于不同方向上的塑性差別較大，深沖之后，大口徑螺旋鋼管的邊緣不整齊，會出現“制耳”現象在某些情況下變形織構形成的各向異性在生產上也有好處。

例如，用來制造變壓器鐵的硅鋼片，其品格為體心立方，沿晶向最易磁化，如果能采用具有變形織構的硅鋼片制作，并在工作時使晶向平行于磁場方向，可使變壓器鐵芯的導磁率明顯增加，磁滯損耗降低，從而提高變壓器的效率。殘余應力是指去除外力后，殘留在金屬內部的應力。結晶、塑性變形、固態相變、溫度急劇變化等都可能使金屬產生殘余內應力。

塑性變形產生的殘余內應力主要是金屬在外力作用下內部變形不均勻造成的。殘余內應力可分為3類：金屬表層和心部變形不均勻，或這一部分和那一部分變形不均勻，會造成宏觀內應力（也稱類內應力）；

相鄰晶粒變形不均勻，或晶內不同部位變形不均勻，會造成徵觀內應力（也稱第二類內應力）；由于位錯等缺陷的增加，會造成晶格畸變應力（也稱第三類內應力）。其中，第三類內應力占絕大部分，分（90%以上），這是使變形金屬強化的重要原因。雖然類、第二類內應力所占的比例不大，但能引起金屬的變形，降低金屬強度，對后續的切削加工、熱處理質量都有很大影響，并可能使金屬的耐蝕性下降，所以冷塑性變形后往往要對工件進行去應力退火處理。

在交變載荷條件下工作的零件往往采取表面強化的方法。如對板彈簧等零件進行噴丸處理、表面滾壓處理等使其表面產生一定的塑性變形而形成殘余壓應力，從而提高零件的疲勞強度。金屬及合金經冷變形后，強度、硬度升高，塑性、韌性下降，這對某些應用是重要的。

但卻給進一步的冷成型加工（例如深沖）帶來困難，常需要將金屬加熱進行退火處理，以便其性能向塑性變形前的狀態轉化。金屬經冷變形后，內能升高，處于不穩定的狀態，并存在向穩定狀態轉變的趨勢。

在低溫下這種轉變一般不易實現。但加熱時由于原子的活動能力增強，變形金屬的組織和性能會發生一系列的變化，趨于較穩定的狀態。隨著加熱溫度的升高，變形金屬大體上相繼經過回復、再結晶和晶粒長大3個階段。