Холодная обработка давлением приводит металл в неравновесное состояние с повышенной свободной энергией. Наклепанный металл стремится самопроизвольно перейти в более равновесное состояние с меньшей свободной энергией.
Восстановительные процессы сводятся в основном к уменьшению общего количества дефектов кристаллической решетки и их перераспределению в кристаллитах с образованием более равновесных конфигураций. Эти процессы совершаются путем перемещений атомов и решающее влияние на них оказывает температура.
У большинства промышленных металлов и сплавов, исключая легкоплавкие, при комнатной температуре подвижность атомов недостаточна, чтобы обеспечить активное развитие восстановительных процессов, уменьшающих свободную энергию наклепанного материала. Чтобы частично или полностью устранить наклеп за практически приемлемое время, приходится проводить нагрев — отжиг после холодной обработки давлением.
В зависимости от температуры и продолжительности отжига в холоднодеформированном металле протекают различные структурные изменения, которые подразделяют на процессы возврата и процессы рекристаллизации.
После нагрева наклепанного металла при сравнительно низких гомологических температурах (для металлов обычной чистоты — ниже ~ 0,3 Тпл) под световым микроскопом не наблюдаются изменения формы и размеров деформированных зерен, не обнаруживаются новые, рекристаллизованные зерна.
Однако такой дорекристаллизационный отжиг вызывает заметное изменение некоторых свойств металла, а с помощью рентгеноструктурного анализа, электронной микроскопии и других прямых и косвенных методов фиксируются изменения во внутреннем строении деформированных зерен.
«Теория термической обработки металлов»,
И.И.Новиков