金屬材料在冷變形后產(chǎn)生了硬度和強(qiáng)度的増高，而塑性則顯著降低。為恢復(fù)其塑性，一般采取退火處理。退火會使其性能朝著冷加工以前的狀態(tài)轉(zhuǎn)化，可以達(dá)到變形前的塑性。

　　冷加工變形后的金屬材料，在加熱到較高溫度時，將發(fā)生一系列的組織和性能變化。隨著溫度的升高，其變化可經(jīng)過下列三個階段，即回復(fù)、再結(jié)晶及晶粒長大等。

　　1.回復(fù)

　　當(dāng)加熱溫度不高（低于再結(jié)晶溫度）時，原子擴(kuò)散能力較低，這時從顯微組織上看不出什么變化，但其機(jī)械性能和一些物理化學(xué)性能向變形前恢復(fù)。如硬度與強(qiáng)度稍有所下降，但塑性卻有升高，比電阻和內(nèi)應(yīng)力顯著降低，應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象基本消除。造成回復(fù)階段性能變化的原因，主要在于冷變形金屬的晶體結(jié)構(gòu)在回復(fù)過程中，由于原子作短距離的擴(kuò)散，使某些晶體缺陷互相抵消，而使其晶體缺陷數(shù)翬減少的緣故。

　　在工業(yè)生產(chǎn)中，利用冷變形金屬的回復(fù)現(xiàn)象，可將已加工硬化的金屬在較低溫度下加熱，使其內(nèi)應(yīng)力基本消除，卻仍保留強(qiáng)化的機(jī)械性能。這種處理工藝稱為消除內(nèi)應(yīng)力退火。如冷拉鋼絲制成的彈簧，在纏制成型后需進(jìn)行一次250?30O℃的低溫加熱，以消除應(yīng)力便其定型的工藝操作。

　　2.再結(jié)晶

　　將冷變形金屬加熱到較高的溫度，由于原子擴(kuò)散能力增加，其組織和性能將發(fā)生劇烈的變化，完全恢復(fù)到變形前的情況。這時可以看到在被拉長而且有滑移帶的組織上出現(xiàn)一些新的晶核，晶核形成于晶界或滑移帶等晶格畸變嚴(yán)重之處。這些晶核逐漸長大，直至相互接觸，形成新的等軸晶組織。X射線分析表明，新晶粒具有和未變形前金屬完全相同的晶格。即變形所造成的各種晶體缺陷完全消除，金屬的組織與性能都恢復(fù)到原來狀態(tài)。

　　上述組織變化過程，從新晶核形成、長大而形成一個新的組織，與再進(jìn)行一次結(jié)晶過程一樣，因此稱之為再結(jié)晶。把冷變形金屬加熱到再結(jié)晶溫度以上，使其發(fā)生再結(jié)晶的處理，稱為再結(jié)晶退火。在生產(chǎn)中常采用再緒晶退火，來消除冷變形加工帶來的硬化現(xiàn)象，以'提高其塑性。

　　3.再結(jié)晶后晶粒的長大

　　冷變形金屬經(jīng)再結(jié)晶后，一般都得到細(xì)而均勻的等軸晶粒。如果加熱溫度過高或時間過長，再結(jié)晶過程中形成的晶粒將進(jìn)一步長大，從而形成粗晶粒組織。

　　晶粒長大的具體過程，是由晶粒的相互吞并來完成的。吞并是通過晶界的逐漸移動來實(shí)現(xiàn)的，即某些大晶粒的晶界向周圍其它晶粒推進(jìn)，從而把別的小晶粒吞掉。所以，在再結(jié)晶處理時，嚴(yán)防加熱溫度過高的現(xiàn)象產(chǎn)生。