回复，化学概念，与再结晶有密切联系，即经塑性形变的金属或合金在不同温度加热后，会发生结构、组织和性能的变化。在较低温度发生回复；温度较高时发生基体的再结晶和晶粒长大。通过回复和再结晶，金属或合金从热力学上不稳定的冷变形状态转变为热力学上较稳定的新的组织状态。

基本含义

金属经过一定程度冷塑性变形后，组织和性能都发生了明显的变化，由于各种缺陷及内应力的产生，导致金属晶体在热力学上处于不稳定状态，有自发向稳定状态转化的趋势。不过，对于大多数金属而言，在一般情况下，由于原子的活动性不强，因此这个自发过程很难察觉，而一旦满足了发生这种转化的动力学条件，例如通过适当的加热和保温过程，这种趋势就会成为现实。这种变化的表现就是系列的组织、性能的变化。根据其显微组织及性能的变化情况，可将这种变化分为三个阶段：回复、再结晶和晶粒长大。

其中，回复是指回复是冷塑性变形后的金属在加热温度不高时发生组织及性能变化的过程。其加热温度一般为金属熔点的1/4～1/3。在回复过程中，金属原子短距离扩散，使位错密度有所降低，晶格畸变减少，但变形的晶粒形状和大小不变，纤维组织仍然存在。回复使金属的强度和硬度略有下降，塑性略有升高，内应力显著降低，电阻降低。工业上常利用回复把冷变形金属进行去应力退火，如把冷拉钢丝绕制成弹簧后，在250～300℃下退火，可使其保持高的强度，内应力显著降低，尺寸定型。

驱动力

外力使金属冷变形所做的功有一小部分（百分之几到十几）以储存能的形式保留在金属中。这部分能量主要是因位错密度增大而产生的应变能。由于位错密度增加引起的熵值变化较小，可以近似地把这部分储存能看作晶体中自由焓的增值。它就是回复与再结晶的驱动力。

回复与再结晶过程中，储存能以热量的形式释放出来，这部分热量可用灵敏度高的扫描示差热量计检出。它是用两个质量相同、分别经过冷变形与经过充分退火的试祥，分别在两个相同的炉子中以恒速加热，然后测量使两个试样加热到同一温度所消耗的功率P。由于冷形变试样释放储存能，它所消耗的功率比退火试样小。记录不同温度下的功率差，作出T-ΔP曲线，即可看出储存能释放的情况。在不同金属材料中测得的曲线型式可能不同，但功率差的峰值都与再结晶温度相对应，最初的再结晶晶粒都在功率差开始陡升时出现。几条曲线的区别主要在于回复阶段释放储存能的多少。一般讲，高纯金属具有A型曲线，合金则具有B型或C型曲线。

物理过程

经范性形变的金属或合金在室温或不太高的温度下退火时，金属或合金的显微组织几乎没有变化，然而性能却有程度不同的改变，使之趋近于范性形变之前的数值，这一现象称为回复，由于加热温度比较低，回复时原子或点缺陷（见晶体缺陷）只在微小的距离内发生迁移，回复后的光学显微组织中，晶粒仍保持冷变形后的形状，但电子显微镜显示其精细结构已有变化；由范性形变所造成的形变亚结构中，位错密度有所降低，同时，胞状组织逐渐消失，出现清晰的亚晶界和较完整的亚晶。回复时形成亚结构主要借助于点缺陷间彼此复合或抵消，点缺陷在位错或晶界处的湮没，位错偶极子湮没和位错攀移运动，使位错排列成稳定组态，如排列成位错墙而构成小角度亚晶界此即所谓“多边形化”回复过程的驱动力来自变形时留于

金属或合金中的贮能。回复后宏观性能的变化决定于退火温度和时间。温度一定时，回复速率随退火时间增加而逐渐降低。力学性能（硬度、强度、塑性等）的回复速率通常要较物理性能（电阻、磁性、内应力等）的回复速率慢。

回复作用

理论用途

先举一例来说明回复的作用。冷加工变形所导致的内应力通常是有害的，例如经深冲工艺制成的黄铜（含30%Zn）弹壳，放置一段时间后会自动发生晶间开裂（称为“季裂”），经研究这是由于冷加工残留内应力的作用，加上外界气氛对晶界的腐蚀，导致晶界处应力集中而开裂，即发生了“应力腐蚀开裂”。要解决这个问题，只需在加工后于260℃进行“去应力退火”，就不再会发生应力腐蚀开裂。从下图可以看到，经这样处理后，内应力能够大部分消除，而硬度、强度基本不变。这样处理所发生的的过程即为回复。

研究冷变形金属的回复，可以采用两种不同的热处理制度来实现。一种是从较低的温度连续地加热到一较高温度，即连续加热退火；另一种在恒定的温度下加热保温，即等温退火。用等温退火法来研究回复过程的优点是所测得的性能回复曲线能显示出过程的动力学特点而便于进行理论研究。

工业用途

工业上常借助回复完成消除应力的退火，提高合金的抗腐蚀性；借助再结晶消除形变组织，使合金具有某种特定的性能，如一些经受大变形的软磁合金即可借此获得有利的再结晶织构而有最佳的磁导率（见硅钢片）。金属的再结晶和晶粒长大是制订合理的热加工工艺规范的重要依据。工业上还称金属或合金在指定时间内（一般0.5～1小时）完成或达到规定程度的再结晶所需要的最低温度为再结晶温度。由于在一小时内完成再结晶过程所需的温度范围很窄（在典型情况下，提高退火温度10℃，再结晶过程所需时间便可缩一半），所以往往将其看作某一固定的温度：高于它可完成再结晶；低于它则无再结晶。但实际上它受时间、材料断面尺寸等因素影响，不应视为金属的一种特性。对特定材料于一小时的保温条件下，描述再结晶退火后晶粒尺寸、变形量和退火温度三者关系的再结晶图，是制定生产工艺的重要参考依据。经过对纯铁退火1小时的再结晶过程进行分析可知：温度一定时，当范性形变量达到某一临界值（称临界形变度，一般在2～10%左右）时会出现晶粒的急骤长大，在金属塑性加工的生产中通常要力求避免这种临界形变度；有时也可利用这种特性生产大晶粒（甚至单晶）材料。一般来说，形变量越大，晶粒越小；形变量一定时，温度越高，晶粒越大。

内应力消除

冷形变金属发生回复以后，性能只有不大的变化。具有实际意义的是内应力的去除。金属材料在冷形变时会形成三类内应力。在回复阶段，由于温度升高，金属的屈服强度下降，于是在内应力的作用下，金属发生局部塑性变形，使第一类内应力得到消除。加热温度越高，屈服强度下降越多，内应力消除得越多。

当第一类内应力在回复过程中得到消除后，硬度下降很少。这表明造成加工硬化的第三类内应力变化很少。第二类内应力在回复过程中的消除程度介与第一类和第三类内应力之间。

在多数情况下，第一类内应力是有害的，有时它会使零件自发地开裂。第一次世界大战中许多黄铜弹壳发生了这种现象，就是由于在使弹壳成型的深冲过程中形成了较大的第一类内应力，然后在战场上腐蚀性气体的作用下发生了应力腐蚀开裂。后来将弹壳在250~800℃进行回复处理（去应力退火），解决了这个问题。

检验方法

回复过程的常用的检验方法有硬度法、密度法、电阻法等。

此外，有几种手段可以用来跟踪回复过程：

1．量热法，用以直接测量贮能的释放；

2．电阻率的降低；

3．X射线线展宽的减小；

4．流变应力或硬度的降低；

5．测量位错密度的降低和位错排列的改变。