第10章 材料的变形与回复再结晶
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
铁素体变形80%
化，由破碎拉长的晶粒变为
完整的等轴晶粒。 • 这种冷变形组织在加热时重 新彻底改组的过程称再结晶。
650℃加热
670℃加热
一、再结晶过程的特征
再结晶是一种形核和长大的过程。靠原子的扩散进行。 冷变形金属加热时组织与性能最显著的变化就是在再结晶阶 段发生的。
特点： 1、组织发生变化，由冷变形的伸长晶粒变为新的等轴晶粒； 2、力学性能发生急剧变化，强度、硬度急剧下降，塑性迅速升 高，应变硬化全部消除，恢复到变形前的状态； 3、变形储能在再结晶过程中全部释放。三类应力（点阵畸变） 消除，位错密度明显降低。
3、凸出形核
当冷变形量较 小时，再结晶在 原晶界处形核。
对于多晶体，不同晶粒的变形 程度不同，变形大的位错密度高， 畸变能高；变形小的位错密度低， 畸变能低。低畸变区向高畸变区 伸展，以降低总的畸变能。
3、凸出形核
三、再结晶核心的长大
再结晶核心形成后，在变形基体中长大。实质是具有临界曲 率半径的大角度晶界向变形基体迁移，直至再结晶晶粒相遇， 变形基体全部消失。 温度越高，扩散越快，再结晶速度越快，时间越长，再结晶 晶粒越粗大。
方向排列成小角度的亚晶界。此过程称为多边（形）化。
多晶体金属塑性变形时， 滑移通常是在许多互相交 截的滑移面上进行，产生 由缠结位错构成的胞状组 织。因此，多边化后不仅 所形成的亚晶粒小得多， 而Baidu Nhomakorabea许多亚晶界是由位错 网组成的。 右图： a) 缠结位错 b) 位错线伸直 c) 位错网络 d) 大的稳定网络
• 晶粒的长大是通过晶界迁移进行的，是大晶粒吞并小晶粒的 过程。晶粒粗大会使金属的强度，尤其是塑性和韧性降低 。
原子穿过 晶界扩散
晶界迁 移方向
黄铜再结晶和晶粒长大各个阶段的金相照片
冷变形量为38％的组织
580º C保温3秒后的组织
580º C保温4秒后的组织
580º C保温8秒后的组织
580º C保温15分后的组织 700º C保温10分后的组织
如能够提供热激活的条件，如加热温度>0.5Tm（熔点）， 使原子获得足够的扩散能力，能越过亚稳态与稳定态间的势垒， 就可以发生点缺陷迁移和位错攀移等过程，导致缺陷密度减少和 缺陷的重新排列。这样，形变金属的性能就能恢复到冷变形前的 原始状态，如强度降低，塑性增大（软化）。
储存能释放量及释放过程动力学是了解回复过程的重要信息。 方法：用高灵敏度示差量热计直接测量释放的储存能量。 测量形变及未形变试样在相同升温速度加热时的功率差 间接测量释放的储存能量。
• 再结晶也是一个晶核形成和长 大的过程，但不是相变过程，
再结晶前后新旧晶粒的晶格类
型和成分完全相同。
SEM-再结晶晶粒在原 变形组织晶界上形核 TEM-再结晶晶粒形核 于高密度位错基体上
冷变形奥氏体不锈钢 加热时的再结晶形核
二、再结晶的形核
由于再结晶形核的区域不同，形核方式有：亚晶粒合并形核， 亚晶粒长大形核，凸出形核。
① 回复过程发生在冷塑性变形金属加热的早期阶段。 ② 对组织形态影响不大：由于加热温度较低，主要表现 为亚结构（如点缺陷、位错等）的变化及发生多边化 过程。 ③ 对力学性能的影响也不大（强度、硬度略有降低，塑 性略有提高）。 ④ 主要是对变形引起的宏观应力全部消除，微观应力也 可以大部分消除。
㈡ 再结晶 • 当变形金属被加热到较高温 度时，由于原子活动能力增 大，晶粒的形状开始发生变
② 中温回复（0.3－0.5Tm）：主要机制是位错滑移导致位错重
新组合；异号位错会聚抵消以及亚晶粒长大。
位错密度有所降低，但降幅不大。所以力学性能只有很少 恢复。
回复机制
高温回复（> 0.5Tm）：回复机制是包括攀移在内的位错运动和 多边化，以及亚晶粒合并。 由于同号刃位错的塞积而导致晶体点阵弯曲，在退火过程中通 过刃型位错的攀移和滑移，使同号刃型位错沿垂直于滑移面的
可见，再结晶温度是靠实验测出来的。 ☆ 再结晶温度的经验公式：
高纯金属：T再＝(0.25~0.35)Tm。
工业纯金属：T再＝(0.35~0.45)Tm。 合金：T再＝(0.4~0.9)Tm。
注：再结晶退火温度一般比上述温度高100～200℃。 纯金属的最低再结晶温度与其熔点之间的近似关系: T再≈0.4T熔
其中T再、T熔为绝对温度.
金属熔点越高, T再也越高.
T再℃ = (T熔℃+273)×0.4–273，如Fe的T再=(1538+273)×0.4–273=451℃
影响再结晶温度的因素为： 1、金属的预先变形程度：金属预先变形程度越大,再结晶速度
加快，再结晶温度越低。当变形度达到一定值后，再结晶温度
预先变形度对再结晶晶粒度的影响
并和长大,再结晶后晶粒
特别粗大，这个变形度 称临界变形度。
3）当超过临界变形度后，随变形程度增加，变形越来越均匀，
再结晶时形核量大而均匀，使再结晶后晶粒细而均匀，达到 一定变形量之后，晶粒度基本不变。 4）对于某些金属，当变形量 相当大时(90%)，再结晶后
晶粒又重新出现粗化现象，
（1－R）表示残余加 工硬化； R=(σm-σr)/(σm-σ0)表示 回复程度，其中：
σ m、 σ0和σr依次代表 形变后、形变前和回复 后的屈服应力
显然（1－R）越小，则R越大， 表示回复程度越完全彻底。
1 回复动力学
①回复过程没有孕育期。
②初期的回复速率很大，以后 逐渐变慢，直到为零。 ③每一温度的回复程度有一极 限值，退火温度越高，这 个极限值也越高,而达到 此极限所需时间则越短。 但回复不能使金属性能恢 复到冷变形前的水平。
黄铜580º C保温8秒后的组织
黄铜580º C保温15分后的组织
五、再结晶晶粒大小
再结晶后的晶粒呈等轴状，其大小受多种因素的影响， 主要有变形度、退火温度、退火时间、杂质及合金成分等。 上面讨论的影响再结晶的因素，凡是促进再结晶的都会 使再结晶晶粒尺寸变得更大。
影响再结晶晶粒度的因素 1、加热温度和保温时间
冷变形金属在加热过程中性能随温度升高而变化，在再结晶 阶段发生突变。
10.4.1 回复再结晶的驱动力
经强烈冷变形的金属材料，组织结构要改变；大量的晶体 缺陷要产生，这促使材料的一系列性能发生了变化，如硬度、强 度增加，塑性降低（硬化）。 而且形变金属储存了相当数量的弹性畸变能和结构缺陷能 （即储存能Es），使系统处于亚稳状态，因而有力图向稳定状态 转化的趋势。 储存能Es就是冷变形金属组织发生变化的驱动力△G。
经常需要将冷变形金属加热退火，以使其性能恢复到变形前。 冷变形金属在被加热时会发生回复、再结晶和晶粒长大等过程。 了解这些过程的发生和规律，对于控制和改善变形材料的晶粒 组织（晶粒尺寸及其分布，晶粒形状，再结晶程度等）和性能 具有重大意义。
冷变形金属与合金随 着被加热温度升高，依 次发生回复、再结晶和 晶粒长大。 右图为冷变形黄铜随 温度升高组织与性能的 变化情况。可以分为三 个阶段：回复、再结晶 和晶粒长大。其中，再 结晶阶段性能变化最大： 强度迅速下降，塑性迅 速升高。
四、再结晶温度
冷变形金属开始进行再结晶的温度，称为再结晶温度。可以采 用不同的方法来测定，常用方法有：
1、金相法 以显微镜观察到第一个新晶粒或晶界因凸出形核而出现锯齿状边缘 的退火温度定为再结晶温度。适用于变形量 <10~15%的金属与合金。 2、硬度法 以硬度开始显著降低的温度定为再结晶温度。有时也采用软化50% 的退火温度定为再结晶温度。 3、完全再结晶法 工业生产中常采用经过大变形量(>70%)的冷变形金属，经过1小时 完全再结晶退火的最低温度定为再结晶温度。
1、亚晶粒合并形核 适于高层错能金属变形量较大时
相邻两亚晶粒之间的晶界是由位错构成的。在再结晶温度，位 错发生攀移和滑移并入到邻近的晶界中。这样两个亚晶粒就合并 成为一个晶粒了。驱动力来自晶界能，晶界减少，形核自发进行。
这种形核方式一般出现在冷变形量很大的金属中。通过再结晶前多边化形 成较小的亚晶，亚晶界曲率不大，不易迁移，但某些亚晶界中的位错可通过 攀移和滑移而迁移走，使亚晶界消失，亚晶合并。
10. 4.1 冷变形金属在加热时的组织和性能变化 金属经冷变形后, 组织处于不稳定状态, 有自发恢复到稳定状态 的倾向。但在常温下，原子扩散能力小,不稳定状态可长时间 维持。加热可使原子扩散能力增加，金属将依次发生回复、再
结晶和晶粒长大。
黄 铜
加热温度 ℃
㈠ 回复
• 回复是指冷加工后的材料在低温下加热时，晶粒形状不发生
趋于某一最低值，称最低再结晶温度。
T再与ε的关系
2、金属的纯度 • 金属中的微量杂质或合金元素，尤其高熔点元素起阻碍扩散 和晶界迁移作用，使再结晶温度显著提高.
3、再结晶加热速度和保温时间
提高加热速度会使再结晶推迟到较高温度发生, 延长加热时间,
使原子扩散充分, 再结晶温度降低。
生产中，把消除加工硬化的热处理称为再结晶退火。再结晶 退火温度比再结晶温度高100~200℃。
回复机制
回复实质上是一种通过加热使晶体中的点缺陷及位错发生运动， 从而改变缺陷分布和减少缺陷数量的过程。
① 低温回复（0.1－0.3Tm）：主要机制是过剩空位（通过移至
晶界、位错、形成空位群、与间隙原子复合等）消失，趋 向于平衡空位浓度。
回复机制
回复实质上是一种通过加热使晶体中的点缺陷及位错发生运动， 从而改变缺陷分布和减少缺陷数量的过程。
一、回复过程的特征 1、回复过程中组织不发生变化； 2、宏观一类应力全部消除，微观 二类应力部分消除； 3、力学性能变化很小，电阻率显 著降低，密度增加； 4、变形储存的能量部分释放。 工业上，常利用回复现象将冷变 形金属低温加热，既稳定组织又 保留加工硬化，这种热处理方法
称去应力退火。
1 回复动力学
2、亚晶粒长大形核 适于低层错能金属变形量较大时
当变形量很大时，较大的无应变亚晶（多边化时产生）为基础 直接长大，吞食周围的亚晶，亚晶界向周围迁移。 由于变形大，位错密度高，亚晶界曲率大，易于迁移。亚晶界 迁移过程中清除并吸收其扫过亚晶的位错，使迁移亚晶界的位错 增多，变成大角度晶界。当尺寸超过临界晶核时就成了再结晶的 核心。
再结晶退火温度对晶粒度的影响
加热温度越高，保温时间越长，金属
的晶粒越粗大，加热温度的影响尤为 显著。
2、预先变形度 预先变形度的影响，实质上是变形均匀程度的影响. 1）当变形度很小时，晶格畸变小，不足以引起再结晶. 2）当变形达到2~10%时，只有部分晶粒变形，变形极 不均匀，再结晶晶粒大 小相差悬殊，易互相吞
变化，但位错、点缺陷发生运动，使位错密度降低，位错作 新的分布，点缺陷数量下降，从而使材料的性能得到一定程 度的恢复。
由于位错运动使其由冷塑性 变形时的无序状态变为垂直 分布，形成亚晶界，这一过 程称多边形化。
研究方法 ①量热法，测量回复时放出的储存能； ②电阻法，测量回复过程电阻的减小量； ③测量回复过程硬度或流变应力的降低量； ④测量回复过程位错密度的减小以及位错排列结构的变化； ⑤测量因形变而使X射线谱线的宽展和在回复过程中锋锐化 程度；
这就是二次再结晶（异常长 大）造成的.
退火温度对临界变形度影 响很大，温度越高，临界 变形度越小。临界变形度 越小，再结晶后的晶粒越 粗大。
图中纵坐标，向上表示晶粒数少，尺寸大。
预先变形程度对再结晶 晶粒尺寸的影响 变形83%
变形88%
变形93%
六、影响再结晶的因素 1、温度 2、变形程度
材料科学基础B（2013-2014（1））
第10章 材料的变形与回复再结晶
姚宝殿、李文尧 上海工程技术大学材料学院
第四节 冷塑性变形金属的回复再结晶
10.4 概述： 金属经冷变形后组织和性能都发生了变化： 力学性能：强度、硬度增高，塑性、韧性下降；（应变硬化） 物理性能：电阻率、磁矫顽力等升高，导磁率下降； 化学性能：耐蚀性下降。
三、回复退火的应用
回复退火主要用作去除残余应力，使冷变形的金属件在基本 保持应变硬化状态的条件下，降低其内应力，以免变形或开裂， 并改善工件的耐蚀性。 例如，冷拉钢丝卷制弹簧，在卷成弹簧后要在250~300进行退 火，以降低内应力并使其定型。 对铸件、焊件的去应力退火，也是通过回复作用来实现的。
总结：
化，由破碎拉长的晶粒变为
完整的等轴晶粒。 • 这种冷变形组织在加热时重 新彻底改组的过程称再结晶。
650℃加热
670℃加热
一、再结晶过程的特征
再结晶是一种形核和长大的过程。靠原子的扩散进行。 冷变形金属加热时组织与性能最显著的变化就是在再结晶阶 段发生的。
特点： 1、组织发生变化，由冷变形的伸长晶粒变为新的等轴晶粒； 2、力学性能发生急剧变化，强度、硬度急剧下降，塑性迅速升 高，应变硬化全部消除，恢复到变形前的状态； 3、变形储能在再结晶过程中全部释放。三类应力（点阵畸变） 消除，位错密度明显降低。
3、凸出形核
当冷变形量较 小时，再结晶在 原晶界处形核。
对于多晶体，不同晶粒的变形 程度不同，变形大的位错密度高， 畸变能高；变形小的位错密度低， 畸变能低。低畸变区向高畸变区 伸展，以降低总的畸变能。
3、凸出形核
三、再结晶核心的长大
再结晶核心形成后，在变形基体中长大。实质是具有临界曲 率半径的大角度晶界向变形基体迁移，直至再结晶晶粒相遇， 变形基体全部消失。 温度越高，扩散越快，再结晶速度越快，时间越长，再结晶 晶粒越粗大。
方向排列成小角度的亚晶界。此过程称为多边（形）化。
多晶体金属塑性变形时， 滑移通常是在许多互相交 截的滑移面上进行，产生 由缠结位错构成的胞状组 织。因此，多边化后不仅 所形成的亚晶粒小得多， 而Baidu Nhomakorabea许多亚晶界是由位错 网组成的。 右图： a) 缠结位错 b) 位错线伸直 c) 位错网络 d) 大的稳定网络
• 晶粒的长大是通过晶界迁移进行的，是大晶粒吞并小晶粒的 过程。晶粒粗大会使金属的强度，尤其是塑性和韧性降低 。
原子穿过 晶界扩散
晶界迁 移方向
黄铜再结晶和晶粒长大各个阶段的金相照片
冷变形量为38％的组织
580º C保温3秒后的组织
580º C保温4秒后的组织
580º C保温8秒后的组织
580º C保温15分后的组织 700º C保温10分后的组织
如能够提供热激活的条件，如加热温度>0.5Tm（熔点）， 使原子获得足够的扩散能力，能越过亚稳态与稳定态间的势垒， 就可以发生点缺陷迁移和位错攀移等过程，导致缺陷密度减少和 缺陷的重新排列。这样，形变金属的性能就能恢复到冷变形前的 原始状态，如强度降低，塑性增大（软化）。
储存能释放量及释放过程动力学是了解回复过程的重要信息。 方法：用高灵敏度示差量热计直接测量释放的储存能量。 测量形变及未形变试样在相同升温速度加热时的功率差 间接测量释放的储存能量。
• 再结晶也是一个晶核形成和长 大的过程，但不是相变过程，
再结晶前后新旧晶粒的晶格类
型和成分完全相同。
SEM-再结晶晶粒在原 变形组织晶界上形核 TEM-再结晶晶粒形核 于高密度位错基体上
冷变形奥氏体不锈钢 加热时的再结晶形核
二、再结晶的形核
由于再结晶形核的区域不同，形核方式有：亚晶粒合并形核， 亚晶粒长大形核，凸出形核。
① 回复过程发生在冷塑性变形金属加热的早期阶段。 ② 对组织形态影响不大：由于加热温度较低，主要表现 为亚结构（如点缺陷、位错等）的变化及发生多边化 过程。 ③ 对力学性能的影响也不大（强度、硬度略有降低，塑 性略有提高）。 ④ 主要是对变形引起的宏观应力全部消除，微观应力也 可以大部分消除。
㈡ 再结晶 • 当变形金属被加热到较高温 度时，由于原子活动能力增 大，晶粒的形状开始发生变
② 中温回复（0.3－0.5Tm）：主要机制是位错滑移导致位错重
新组合；异号位错会聚抵消以及亚晶粒长大。
位错密度有所降低，但降幅不大。所以力学性能只有很少 恢复。
回复机制
高温回复（> 0.5Tm）：回复机制是包括攀移在内的位错运动和 多边化，以及亚晶粒合并。 由于同号刃位错的塞积而导致晶体点阵弯曲，在退火过程中通 过刃型位错的攀移和滑移，使同号刃型位错沿垂直于滑移面的
可见，再结晶温度是靠实验测出来的。 ☆ 再结晶温度的经验公式：
高纯金属：T再＝(0.25~0.35)Tm。
工业纯金属：T再＝(0.35~0.45)Tm。 合金：T再＝(0.4~0.9)Tm。
注：再结晶退火温度一般比上述温度高100～200℃。 纯金属的最低再结晶温度与其熔点之间的近似关系: T再≈0.4T熔
其中T再、T熔为绝对温度.
金属熔点越高, T再也越高.
T再℃ = (T熔℃+273)×0.4–273，如Fe的T再=(1538+273)×0.4–273=451℃
影响再结晶温度的因素为： 1、金属的预先变形程度：金属预先变形程度越大,再结晶速度
加快，再结晶温度越低。当变形度达到一定值后，再结晶温度
预先变形度对再结晶晶粒度的影响
并和长大,再结晶后晶粒
特别粗大，这个变形度 称临界变形度。
3）当超过临界变形度后，随变形程度增加，变形越来越均匀，
再结晶时形核量大而均匀，使再结晶后晶粒细而均匀，达到 一定变形量之后，晶粒度基本不变。 4）对于某些金属，当变形量 相当大时(90%)，再结晶后
晶粒又重新出现粗化现象，
（1－R）表示残余加 工硬化； R=(σm-σr)/(σm-σ0)表示 回复程度，其中：
σ m、 σ0和σr依次代表 形变后、形变前和回复 后的屈服应力
显然（1－R）越小，则R越大， 表示回复程度越完全彻底。
1 回复动力学
①回复过程没有孕育期。
②初期的回复速率很大，以后 逐渐变慢，直到为零。 ③每一温度的回复程度有一极 限值，退火温度越高，这 个极限值也越高,而达到 此极限所需时间则越短。 但回复不能使金属性能恢 复到冷变形前的水平。
黄铜580º C保温8秒后的组织
黄铜580º C保温15分后的组织
五、再结晶晶粒大小
再结晶后的晶粒呈等轴状，其大小受多种因素的影响， 主要有变形度、退火温度、退火时间、杂质及合金成分等。 上面讨论的影响再结晶的因素，凡是促进再结晶的都会 使再结晶晶粒尺寸变得更大。
影响再结晶晶粒度的因素 1、加热温度和保温时间
冷变形金属在加热过程中性能随温度升高而变化，在再结晶 阶段发生突变。
10.4.1 回复再结晶的驱动力
经强烈冷变形的金属材料，组织结构要改变；大量的晶体 缺陷要产生，这促使材料的一系列性能发生了变化，如硬度、强 度增加，塑性降低（硬化）。 而且形变金属储存了相当数量的弹性畸变能和结构缺陷能 （即储存能Es），使系统处于亚稳状态，因而有力图向稳定状态 转化的趋势。 储存能Es就是冷变形金属组织发生变化的驱动力△G。
经常需要将冷变形金属加热退火，以使其性能恢复到变形前。 冷变形金属在被加热时会发生回复、再结晶和晶粒长大等过程。 了解这些过程的发生和规律，对于控制和改善变形材料的晶粒 组织（晶粒尺寸及其分布，晶粒形状，再结晶程度等）和性能 具有重大意义。
冷变形金属与合金随 着被加热温度升高，依 次发生回复、再结晶和 晶粒长大。 右图为冷变形黄铜随 温度升高组织与性能的 变化情况。可以分为三 个阶段：回复、再结晶 和晶粒长大。其中，再 结晶阶段性能变化最大： 强度迅速下降，塑性迅 速升高。
四、再结晶温度
冷变形金属开始进行再结晶的温度，称为再结晶温度。可以采 用不同的方法来测定，常用方法有：
1、金相法 以显微镜观察到第一个新晶粒或晶界因凸出形核而出现锯齿状边缘 的退火温度定为再结晶温度。适用于变形量 <10~15%的金属与合金。 2、硬度法 以硬度开始显著降低的温度定为再结晶温度。有时也采用软化50% 的退火温度定为再结晶温度。 3、完全再结晶法 工业生产中常采用经过大变形量(>70%)的冷变形金属，经过1小时 完全再结晶退火的最低温度定为再结晶温度。
1、亚晶粒合并形核 适于高层错能金属变形量较大时
相邻两亚晶粒之间的晶界是由位错构成的。在再结晶温度，位 错发生攀移和滑移并入到邻近的晶界中。这样两个亚晶粒就合并 成为一个晶粒了。驱动力来自晶界能，晶界减少，形核自发进行。
这种形核方式一般出现在冷变形量很大的金属中。通过再结晶前多边化形 成较小的亚晶，亚晶界曲率不大，不易迁移，但某些亚晶界中的位错可通过 攀移和滑移而迁移走，使亚晶界消失，亚晶合并。
10. 4.1 冷变形金属在加热时的组织和性能变化 金属经冷变形后, 组织处于不稳定状态, 有自发恢复到稳定状态 的倾向。但在常温下，原子扩散能力小,不稳定状态可长时间 维持。加热可使原子扩散能力增加，金属将依次发生回复、再
结晶和晶粒长大。
黄 铜
加热温度 ℃
㈠ 回复
• 回复是指冷加工后的材料在低温下加热时，晶粒形状不发生
趋于某一最低值，称最低再结晶温度。
T再与ε的关系
2、金属的纯度 • 金属中的微量杂质或合金元素，尤其高熔点元素起阻碍扩散 和晶界迁移作用，使再结晶温度显著提高.
3、再结晶加热速度和保温时间
提高加热速度会使再结晶推迟到较高温度发生, 延长加热时间,
使原子扩散充分, 再结晶温度降低。
生产中，把消除加工硬化的热处理称为再结晶退火。再结晶 退火温度比再结晶温度高100~200℃。
回复机制
回复实质上是一种通过加热使晶体中的点缺陷及位错发生运动， 从而改变缺陷分布和减少缺陷数量的过程。
① 低温回复（0.1－0.3Tm）：主要机制是过剩空位（通过移至
晶界、位错、形成空位群、与间隙原子复合等）消失，趋 向于平衡空位浓度。
回复机制
回复实质上是一种通过加热使晶体中的点缺陷及位错发生运动， 从而改变缺陷分布和减少缺陷数量的过程。
一、回复过程的特征 1、回复过程中组织不发生变化； 2、宏观一类应力全部消除，微观 二类应力部分消除； 3、力学性能变化很小，电阻率显 著降低，密度增加； 4、变形储存的能量部分释放。 工业上，常利用回复现象将冷变 形金属低温加热，既稳定组织又 保留加工硬化，这种热处理方法
称去应力退火。
1 回复动力学
2、亚晶粒长大形核 适于低层错能金属变形量较大时
当变形量很大时，较大的无应变亚晶（多边化时产生）为基础 直接长大，吞食周围的亚晶，亚晶界向周围迁移。 由于变形大，位错密度高，亚晶界曲率大，易于迁移。亚晶界 迁移过程中清除并吸收其扫过亚晶的位错，使迁移亚晶界的位错 增多，变成大角度晶界。当尺寸超过临界晶核时就成了再结晶的 核心。
再结晶退火温度对晶粒度的影响
加热温度越高，保温时间越长，金属
的晶粒越粗大，加热温度的影响尤为 显著。
2、预先变形度 预先变形度的影响，实质上是变形均匀程度的影响. 1）当变形度很小时，晶格畸变小，不足以引起再结晶. 2）当变形达到2~10%时，只有部分晶粒变形，变形极 不均匀，再结晶晶粒大 小相差悬殊，易互相吞
变化，但位错、点缺陷发生运动，使位错密度降低，位错作 新的分布，点缺陷数量下降，从而使材料的性能得到一定程 度的恢复。
由于位错运动使其由冷塑性 变形时的无序状态变为垂直 分布，形成亚晶界，这一过 程称多边形化。
研究方法 ①量热法，测量回复时放出的储存能； ②电阻法，测量回复过程电阻的减小量； ③测量回复过程硬度或流变应力的降低量； ④测量回复过程位错密度的减小以及位错排列结构的变化； ⑤测量因形变而使X射线谱线的宽展和在回复过程中锋锐化 程度；
这就是二次再结晶（异常长 大）造成的.
退火温度对临界变形度影 响很大，温度越高，临界 变形度越小。临界变形度 越小，再结晶后的晶粒越 粗大。
图中纵坐标，向上表示晶粒数少，尺寸大。
预先变形程度对再结晶 晶粒尺寸的影响 变形83%
变形88%
变形93%
六、影响再结晶的因素 1、温度 2、变形程度
材料科学基础B（2013-2014（1））
第10章 材料的变形与回复再结晶
姚宝殿、李文尧 上海工程技术大学材料学院
第四节 冷塑性变形金属的回复再结晶
10.4 概述： 金属经冷变形后组织和性能都发生了变化： 力学性能：强度、硬度增高，塑性、韧性下降；（应变硬化） 物理性能：电阻率、磁矫顽力等升高，导磁率下降； 化学性能：耐蚀性下降。
三、回复退火的应用
回复退火主要用作去除残余应力，使冷变形的金属件在基本 保持应变硬化状态的条件下，降低其内应力，以免变形或开裂， 并改善工件的耐蚀性。 例如，冷拉钢丝卷制弹簧，在卷成弹簧后要在250~300进行退 火，以降低内应力并使其定型。 对铸件、焊件的去应力退火，也是通过回复作用来实现的。
总结：