金属再结晶温度及其影响因素

变形金属开始进行再结晶的最低温度称为金属的再结晶温度。应该指出，在金属再结晶时，新旧晶粒的结构（晶格类型）和成分完全相同，所以再结晶不是相变过程，没有恒定的转变温度，而是随着温度的升高从某一温度开始，逐渐形核和长大的连续过程。再结晶过程的驱动力主要是变形晶粒的畸变能，它的发展必须通过金属内部的原子扩散，因而再结晶过程能否进行主要取决于晶粒畸变能的高低和原子扩散的能力。不言而喻，没有变形的金属即使在加热条件下也不会发生再结晶。影响再结晶温度的因素如下：

（1）预先的变形程度。变形程度越大，金属畸变能越高，向低能量状态变化的倾向也越大，因此再结晶温度越低。

（2）原始晶粒大小。金属原始晶粒越小，则变形的抗力越大，变形后储存的能量较高，再结晶温度则较低。

（3）金属的纯度及成分。金属的化学成分对再结晶温度的影响比较复杂，当金属中含有少量元素，特别是高熔点元素时，常会阻碍原子扩散或晶界的迁移，而使再结晶温度升高。如纯铁的再结晶温度约为450℃，加入少量碳变成钢时，其再结晶温度提高至500～650℃。在钢中再加入少量的W、Mo、V等，还会进一步提高再结晶温度。当合金元素含量较高时，可能提高也可能降低再结晶温度，这要依合金元素对基体金属原子扩散速度对再结晶形核时表面能的影响而定。有利于原子扩散和降低表面能的则降低再结晶温度；反之，则升高再结晶温度。(www.zuozong.com)

（4）加热速度和保温时间。再结晶过程需要有一定时间才能完成，故加热速度的增加会使再结晶推迟到较高温度才发生；而保温时间延长，原子扩散充分，可使再结晶过程在较低温度下完成。在工业生产中，通常把大变形量（70%以上）金属，经1 h保温能完全再结晶的温度，定义为该金属的“最低再结晶温度”。大量的实验资料证明，工业纯金属的最低再结晶温度与其熔点间存在以下关系：T再≈0.4T熔，式中各温度值均以绝对温度计算。实际生产中为了缩短退火时间，经常加热到最低再结晶温度100～200℃进行再结晶退火，如表4-1所示。

表4-1　工业纯金属的再结晶退火温度

注：T熔为金属熔点；T再为再结晶温度；T退为再结晶退火温度。