一、冷作硬化
钢材在常温下加工称为冷加工。冷轧、冷弯、冲孔、机械剪切等冷加工使钢材产生很大的塑性变形，结果使屈服强度得到提高，而钢材的塑度和韧度却得以降低，这种现象称为冷作硬化或应变硬化。冷作硬化会增加结构脆性破坏的危险，对直接承受动载的结构尤为不利。因此，钢构一般不利用冷作硬化来提高强度;反之，对重要结构用材还要采取刨边措施来消除冷作硬化的影响。
二、时效硬化
钢材随时间增长强度得到提高，而塑性、韧度下降，这种现象称为时效硬化。其产生原因是钢材在冶炼时留在纯铁体中的少量氮和碳固溶体，会随时间增长逐渐析出并形成氮化物和碳化物，从而对纯铁体的塑性变形起阻碍作用。不同种类钢材的时效硬化过程可从几小时到数十年不等。
三、人工时效
若在钢材产生10%的塑性变形后，再加热到200℃至300℃，然后冷却到室温，可使时效硬化加速发展，只需几小时即可完成，此过程称为人工时效，对特别重要的结构钢材可做这样的人工时效处理，然后再检测其冲击韧度。
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