金属再结晶过程结束后，一般得到细小均匀的等轴晶粒。但如果继续升高温度或者延长保温时间，大的晶粒会逐渐吞噬周围较小的晶粒长大，使金属的力学性能降低。这是因为晶界也是一种面缺陷，使系统能量升高。晶粒会自发合并长大，通过减少单位体积晶界含量来降低系统的总能量，使组织趋于更为稳定的状态。从整体角度来看，晶粒长大的驱动力为总界面能的降低；从晶粒长大的微观过程来看，造成界面迁移的直接原因是晶界具有不同的曲率，界面向曲率中心迁移会降低界面面积，从而降低界面能，如图4.15所示。显然，晶粒长大是原子扩散的过程，所以通常温度是影响晶粒长大的主要因素。温度越高，原子扩散越快，晶界迁移越快，晶粒越易粗化。除此之外，第二相粒子、合金微量元素和杂质原子会通过钉扎晶界的方式阻碍晶界的迁移，降低晶粒长大的速率。

晶粒长大除了以上晶粒均匀正常长大以外，在某些特殊的情况下，少量晶粒具有明显的长大优势，通过吞噬其余小晶粒形成粗大的晶粒，而其余晶粒不易长大，最终形成晶粒尺寸分布极其不均匀的显微组织，这种现象称为二次再结晶，如图4.16所示。例如：当形变量较低时（2%～10%），再结晶晶粒可能异常长大，这个形变量称作“临界形变量”。在此形变量下，金属的形变不均匀，形变量较大的晶粒发生再结晶形成细小的晶粒；形变量小的晶粒，不发生再结晶，晶粒尺寸较大。此时，这种不发生再结晶的大晶粒直接进入长大阶段，晶粒尺寸明显大于刚刚再结晶的晶粒，故具有明显的生长优势，通过吞并周围细小晶粒异常长大。二次再结晶往往会使金属的强度、硬度、塑性和韧性等机械性能显著降低，所以在实际生产中需要避免二次再结晶的发生。

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图4.15　晶粒长大时晶界移动示意图

　图4.16　Fe-3%Si二次再结晶的异常长大现象