Пласти́чность (от греч. πλαστικός – годный для лепной работы, податливый, пластичный), свойство твёрдых тел под действием определённых механических нагрузок необратимо изменять свои размеры и форму (пластически деформироваться) без разрушения. Пластические деформации вызываются механической нагрузкой, величина которой превышает т. н. предел упругости, и сохраняются в теле после снятия нагрузки. Пластичность – одна из важнейших характеристик механических свойств всех деформируемых твёрдых тел. Отсутствие пластичности или низкая пластичность называется хрупкостью.

Диаграммы деформирования цилиндрических образцов.Диаграммы деформирования цилиндрических образцов.Стандартным экспериментом, дающим общее представление о свойстве пластичности и позволяющим определить основные характеристики механических свойств материала, является одноосное растяжение цилиндрического образца. Результат эксперимента представляется в виде диаграммы деформирования (рисунок) – зависимости между напряжением $\sigma =\boldsymbol{P}/\boldsymbol{F}$ и относительной продольной деформацией образца $\varepsilon ={Δl/l}$ (здесь $\boldsymbol{P}$ – растягивающая сила, $\boldsymbol{F}$ – начальная площадь поперечного сечения образца, ${l}$ – текущая длина образца, ${Δl}$ – разность между текущей и начальной длинами образца).

При небольших напряжениях возникают обратимые (упругие) деформации. Точка ${A}$ на диаграмме соответствует т. н. пределу пропорциональности $\sigma_{п}$ материала, т. е. максимальному напряжению, при котором ещё справедлив закон Гука. Наибольшее напряжение, которое может выдержать данный материал, не обнаруживая остаточных деформаций при разгрузке (предел упругости), немного не совпадает с пределом пропорциональности, но обычно этим различием пренебрегают. При дальнейшем увеличении растягивающей силы связь между $\sigma$ и $\varepsilon$ становится нелинейной и необратимой. На участке ${CD}$ длина образца существенно изменяется без заметного увеличения нагрузки (в тех случаях, когда участок ${CD}$ горизонтальный, он называется площадкой текучести); точка ${C}$ соответствует пределу текучести материала $\sigma_{s}$. Если на диаграмме отсутствует площадка текучести (рисунок, б), говорят об условном пределе текучести как о напряжении, при котором появляются остаточные деформации заданной величины. Например, условным пределом текучести $\sigma_{0,2}$ называют напряжение, при котором образец получает остаточное удлинение $\sigma =0,2$.

Перед площадкой текучести на диаграмме иногда наблюдается временное повышение напряжения перед началом текучести (рисунок, а) – т. н. зуб текучести (в этом случае говорят о верхнем и нижнем пределах текучести, определяющих величину «зуба»). Деформации, возникающие в теле при нагрузках, превышающих предел текучести, называются упругопластическими. Материал в это время как бы течёт: в образце появляются большие удлинения без увеличения напряжений.

На участке ${DP}$ удлинение образца сопровождается ростом нагрузки, но значительно более медленным, чем на участке упругости ${OA}$. В точке ${P}$ деформация перестаёт быть однородной, в образце образуется шейка – местное сужение. Отношение максимальной силы, которую способен выдержать образец без разрыва, к начальной площади поперечного сечения называется пределом прочности (или временным сопротивлением) $\sigma_{в}$. Процесс деформации от момента образования шейки до разрушения происходит при уменьшающейся растягивающей силе. Напряжение в момент разрыва (точка ${H}$), рассчитываемое как отношение разрушающей нагрузки к площади поперечного сечения шейки в месте разрушения, называется истинным сопротивлением разрыву.

Снятие нагрузки (разгрузка) от произвольной точки ${M}$ участка ${DP}$ описывается отрезком ${MM'}$, примерно параллельным отрезку ${OA}$. При полном снятии нагрузки в образце сохраняется остаточная деформация, соответствующая отрезку ${OM'}$. При повторной нагрузке диаграмма пойдёт примерно по той же прямой ${MM'}$, а при дальнейшем увеличении нагрузки – по кривой ${MP}$. Таким образом, при повторной нагрузке материал ведёт себя как упругий, но наблюдается увеличение предела текучести по сравнению с первоначальным значением $\sigma_{s}$. Повышение предела текучести при повторной нагрузке называется упрочнением, а участок ${DP}$ – зоной упрочнения.

Если после разгрузки от некоторого напряжения, превышающего $\sigma_{s}$, приложить к образцу нагрузку противоположного знака (сжатие), то диаграмма, лежащая ниже оси абсцисс, вначале будет иметь прямолинейный участок, соответствующий упругим деформациям. Пластические деформации при сжатии появляются лишь при некотором напряжении, величина которого меньше $\sigma_{s}$ (эффект Баушингера). Если в точке ${Q}$ вновь сменить знак нагрузки, то диаграмма пойдёт по линии ${QR}$, почти параллельной линии ${OA}$.

Процессы разгрузки и последующей нагрузки в реальном эксперименте выглядят сложнее, чем показано на рисунке. В теоретических исследованиях и расчётной практике реальные диаграммы деформирования часто заменяют идеализированными схемами. Характер поведения материала в процессе нагружения, разгрузки, вторичного нагружения и т. д. показывает, что зависимость между напряжением и деформацией не может быть представлена функцией, т. к. одному значению $\varepsilon$ могут соответствовать различные значения $\sigma$ при разных процессах деформирования. Основная задача математической теории пластичности в механике – построение и анализ определяющих соотношений, задающих связь между тензорами напряжений и деформаций.

Способность материалов пластически деформироваться широко используется в технике, в частности в разнообразных технологиях обработки материалов давлением для получения изделий заданной формы и размеров. Вместе с тем во многих сооружениях, конструкциях, изделиях (железнодорожные мосты, детали машин, пружины, упругие элементы приборов и др.) по условиям их эксплуатации появление пластических деформаций нежелательно или недопустимо. Поэтому изучение пластичности представляет не только научный, но и практический интерес. Различные аспекты теории пластичности являются предметом исследований в физике твёрдого тела (теория дислокаций, физика прочности и пластичности), механике деформируемого твёрдого тела (математическая теория пластичности), теории обработки металлов давлением, материаловедении и др.