金属材料经塑性变形后，由于空位、位错等结构缺陷密度的增加以及畸变能的升高，将使其处于热力学不稳定的高吉布斯自由能状态，具有自发恢复到变形前低吉布斯自由能状态的趋势。但在室温下，温度低，原子活动能力小，恢复很慢，一旦受热（温度较高时），原子扩散能力就会提高，组织、性能便会发生一系列变化。这种变化伴随着加热温度的升高，可分为回复、再结晶及晶粒长大三个阶段。

1.回复

当加热温度不太高时，原子活动能力有所增强，晶格畸变程度大大减轻，金属内应力显著降低，强度、硬度稍稍下降，塑性、韧性略有上升，这个阶段称为回复。

回复的实质是冷变形金属加热时，在光学显微组织发生改变前（即再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结构和性能的变化过程。此时金属的显微组织无明显的变化，因此力学性能也无明显改变，只是某些物理化学性能（如电阻和耐蚀性等性能）显著降低。

在工业生产中，为保持金属经冷塑性变形后的高强度，往往采用回复处理，以降低内应力，适当提高塑性。例如，冷拔钢丝弹簧加热到250～300℃，青铜丝弹簧加热到120～150℃，进行回复处理，可使弹簧的弹性增强，同时消除加工时带来的内应力。

2.再结晶

当将回复后的金属继续加热到较高温度时，原子活动能力增加，使畸变晶粒通过形核及晶核长大而形成新的等轴晶粒的过程称为再结晶。

再结晶的实质就是冷变形金属加热到一定温度之后，在原来的变形组织中重新产生无畸变的新晶粒，而性能也发生明显的变化，并恢复到完全软化状态的过程。再结晶后的晶粒内部晶格畸变消失，位错密度下降，因而金属的强度、硬度显著下降，塑性、韧性显著上升，结果使变形金属的组织和性能又回到冷塑性变形前的状态。(www.daowen.com)

金属的再结晶过程是在一定的温度范围内进行的。能进行再结晶的最低温度称为再结晶温度。对于工业用纯金属（纯度大于99.9%），其再结晶温度与熔点间的关系可按经验公式计算，即

T_再=（0.35～0.4）T_熔 （1-5）

式中 T_再——金属的再结晶温度（K）；

T_熔——金属的熔点（K）。

在实际生产中，为了消除加工硬化，必须进行中间退火。将冷变形后的金属加热到再结晶温度以上100～200℃，保温适当时间，使形变晶粒重新结晶为均匀的等轴晶粒，以消除加工硬化和残留应力的退火，称为再结晶退火。

3.晶粒长大

冷变形金属刚刚结束再结晶时的晶粒是比较细小且均匀的等轴晶粒，如果再结晶后不控制其加热温度或时间，继续升温或保温，晶粒之间便会相互吞并而长大，这一阶段称为晶粒长大。在实际生产中，应当避免这种因晶粒长大而导致晶粒粗化，使力学性能变坏的情况。