加工硬化是指在金屬材料冷加工過程中發生的一種現象，其特點是在變形過程中，金屬的強度和硬度增加，而塑性和韌性有所下降。
這主要是由於冷變形導致金屬晶粒的壓扁、拉長、晶格的歪扭和晶粒的破碎，從而增加了位錯密度，位錯之間相互作用增強，形成纏結和不動位錯等障礙，導致塑性變形抗力提高。加工硬化不僅提高了金屬的強度和硬度，還有助於提高耐磨性，對某些不能通過熱處理強化的金屬材料尤為重要。切削塑性金屬時，工件已加工面表層的硬度通常比加工前有明顯提高，這也是加工硬化的一種表現。加工硬化是工程材料力學行為中最重要的現象之一，也是金屬作為結構材料廣泛套用的重要依據。