塑性加工金屬學是研究金屬晶體結構的運動機制。它是通過控制和改善熱力學和力學條件，以求最有成效地進行塑性成形的基礎理論。它是總結了多年來塑性成形工業成果和實踐經驗而發展起來的。它主要的研究任務是探索金屬及其合金產生形變適宜的熱力學和力學條件，尋求提高變形性能、降低變形抗力、避免產生缺陷、變形后達到最佳的結晶組織狀態和性能的工藝條件，以獲取最優的內外質跫的產品并達到節能的標。它主要研究內容包括：鈦棒

　　(1) 金屬塑性變形機理。金屬塑性加工是使受外力作用的金屬產生穩定連續的永久變形而賦予材料所期望的外形與組織。熟悉產生變形的機理及其在塑性變形中所起的作用、變化規律及導致的后果,這是極其重要的。在繼承材料學科中有關晶體結構知識的基礎上，了解有關滑移和位錯理論，為深入理解塑性變形作基礎工作。

　　(2) 金屬屈服與變形抗力。金屬要在一定大小的外力下才能由彈性變形轉變到塑性變形，這時的狀態稱為屈服。金屬產生屈服時的應力值表征金屬已能開始流變的應力，因此要研究金屬多晶體的屈服行為。多晶體是由許多取向各異的單個晶體組成的，因此,首先要研究單晶體的一些屈服表現，弄清其本源，才能正確掌握金屬多晶體的塑性變形情況。屈服只表示金屬已開始塑性變形,而塑性加工的S的是期望金屬能發生預定大小的變形以改變原來坯料的形狀尺寸、改善力學性能,從而獲得合格制品。施加的外力隨著變形的加大而增加，要造就金屬的屈服并能維持穩定的連續變形，就必須研究金屬在各種情況下反抗這些意圖的能力——金屬的變形抗力。

　　(3) 金屬塑性變形的熱力學條件。金屬必須在一定的力學條件與熱力學條件下受外力作用才能發生所希望的變形。熱力學條件包括變形時的溫度、程度和速率，它們制約著塑性變形的成敗。因此，選擇及確定變形溫度范圍、變形量大小及變形速度，對改變金屬內部組織的實質是最基本的知識。

　　(4) 金屬塑性變形與組織性能變化。金屬塑性加工的目的是創造最佳條件,以促進工件在承受變形的過程中發生預期的形狀改變和組織改變，并獲得所要求的良好性能。近來，在開發新材料的過程中，用常規加丁方法生產出來的材料，又因組織或性能不夠理想而難以符合要求,究其原因是形成了變形織構和再結晶織構等。為有效地控制織構的形成與存在方式，減少不良影響，對退火再結晶過程、結構及其他一些特殊組織的形成機制、調控技術等進行研究，就能在了解其規律的基礎上制備含有特殊性能要求的材料。

　　(5) 金屬的塑性與斷裂。金屬能穩定地發生塑性變形而不產生斷裂,這是金屬具有塑性的表征。研究金屬在一定條件下承受塑性變形而不產生斷裂的能力，促進金屬達到最佳狀態的條件及提高其塑性的途徑。鈦絲

　　(6) 不均勻變形和殘余應力。任何塑性變形加工過程均處于一種不均勻的狀態中，所以變形的發生、發展以及所產生的應力、應變及性能等均處于不均勻狀態。因此，必須研究不均勻變形發生和擴展的原因、不良后果及防止措施,以求在生產過程中盡可能達到均勻變形的條件。