金屬熱塑性變形機制包括：晶內滑移和孿晶、晶界滑移和擴散蠕變。其中，晶內滑移是最重要和最常見的。孿晶主要發生在高溫和高速變形過程中。對于六角金屬，這一機制也起著重要作用。晶界滑移和擴散蠕變僅在高溫變形過程中起作用。隨著蓄熱變形條件（如變形溫度、應變速率、三維壓應力狀態等）的改變，這些機制在鍛造塑性變形中的分散性和作用也將改變。
1，晶內滑移。在正常情況下，熱變形的主要機制是產品滑移。這是因為在高溫下，原子間距增加，原子的熱振動和擴散速度增加，位錯滑移、攀爬、交叉滑移和位錯節點脫錨比在低溫下更容易，滑移系增加，滑移柔韌性提高，晶界對位錯運動的阻擋作用減弱。
2，晶界滑移。在熱塑性變形過程中，由于晶界強度低于晶界強度，容易發生晶界滑移，由于熱擴散的增加，晶界滑移引起的損傷及時消除。因此，晶界滑移變形大于冷變形變形。三維壓應力效應通過塑性粘結效應及時修復高溫晶界滑移引起的裂紋，導致較大的晶間變形。然而，在常規熱變形條件下，晶界滑移的變形相對于晶內滑移的變形較小。
3，調節擴散蠕變。擴散蠕變是空位在應力場作用下的定向運動引起的。在應力場作用下，拉應力晶界的空位濃度高于晶界其他部位的空位濃度。由于各部分空位的化學勢能差，空位沿一個方向移動，即空位從垂直于拉應力的晶界釋放，并被平行于拉應力的晶界吸收。根據擴散途徑的不同，可分為晶內擴散和晶界擴散。
即使在低應力誘導下，擴散蠕變也會隨著時間的延續而繼續發生，但速度非常緩慢。溫度越高，晶粒越細，應變速率越低，擴散蠕變的作用越大。這是因為溫度越高，原子的動能和擴散能力越大；晶粒越細，晶界越多，原子擴散距離越短；應變速率越低，擴散時間越長。在塑性變形低于恢復溫度，這種變形機制的作用并不明顯，有必要只考慮在非常低的應變率。在高溫塑性變形中，尤其是在超塑性變形和等溫鍛造中，這種擴散蠕變起著非常重要的作用。
