§3 再结晶

冷变形后的金属加热到一定温度后，在原来的变形组织中产生无畸变的新晶粒，而且性能恢复到变形以前的完全

软化状态，这个过程称为再结晶，其驱动力为冷变形时所产生的储能。

一、再结晶的形核与长大

1．形核 （ 1）亚晶粒粗化的形核机制——一般发生在冷变形度大时

A.亚晶合并形核，适于高层错能金属

B.亚晶粒长大形核，适于低层错能金属 通过亚晶合并和亚晶长大，使亚晶界与基体间的取向差增大，直至形成大

角度晶界，便成为再结晶的核心。

（2）原有晶界弓出的形核机制——一般发生在形变较小的金属中

2．长大

形核之后，无畸变核心与周围畸变的旧晶粒之间的应变能差是核心长大的驱动力，当各个新晶粒彼此接触，原来

变形的旧晶粒全部消失时，再结晶过程即告完成。

二、再结晶动力学

1．恒温动力学曲线

冷轧60%的含Si3.25钢的等温再结晶

（1）具有S形特征，存在孕育期

（2）再结晶速率开始时很小，然后逐渐加快，再结晶体积分数约为0.5时，速度达到最大值，随后逐渐减慢

（3）温度越高，转变速度越快。

2．Johnson-Mehl（约翰逊—梅厄）方程

已再结晶体积分数

N：形核速度

G：长大速度

退火保温时间 3．Avrami（阿弗瑞米）方程：

：已再结晶体积分数 k

n：系数

t：退火保温时间

阿弗瑞米方程较约翰逊—梅厄方程更为适用。

三、影响再结晶速率与再结晶温度的主要因素

通常把再结晶温度定义为经过严重冷变形的金属（ε>70%），加热1小时，再结晶体积占到总体积的95%的温度。

另外，有的文献把保温30~60min，开始发生再结晶或完成50%再结晶的温度定义为再结晶温度，因此，引用再结晶

温度时，必须注意它的具体条件。

对于工业纯金属，其起始再结晶温度与熔点之间存在下列关系： T再=（0.3~0.4）T熔

1．退火温度

N0、G0：常数

QN、QG：形核激活能和长大激活能

升高退火温度，将显著提高和G，再结晶速度加快。

2．变形程度

变形程度增高，再结晶速度加快，再结晶温度降低，并逐步趋于一稳定值。

例1：纯Zr 当面积缩减13%时，557℃完成等温再结晶需40h 当面积缩减51%时，557℃完成等温再结晶需16h。

例2：