再結晶とは

正解：A. ひずみの少ない新しい結晶粒が生成し、強度は下がって延性が回復する

冷間加工した金属を加熱すると、まず転位の再配列で内部応力が下がる回復が起こり、さらに高温では、蓄積したひずみエネルギーを駆動力として、ひずみの少ない新しい結晶粒が生まれて成長する再結晶が起こります。転位密度が大きく下がるため、強度と硬さは低下し、延性が回復します。加工度が大きいほど蓄積エネルギーが大きいので、再結晶の温度は低くなります。再結晶の温度の目安は融点(絶対温度)の0.3〜0.5倍程度ですが、加工度や純度で変わります。再結晶のあとも加熱を続けると、粒界のエネルギーを減らすために粒成長が進みます。

正解：A. 転位が再配列して内部応力が下がるが、硬さや強度はあまり下がらない

回復は、加工で増えた転位が消滅したり、低いエネルギーの配列(小角粒界をつくるポリゴン化)に並び替わったりする過程です。転位の総量は大きくは減らないので、硬さや強度はあまり下がりませんが、内部応力(残留応力)が下がり、点欠陥の減少などで電気抵抗はよく回復します。加工品の形を保ったまま応力だけを除きたいときの応力除去焼なましは、この回復を利用しています。ひずみのない新しい結晶粒が生まれ、転位密度が大きく下がって硬さが低下するのは、より高温で起こる再結晶です。結晶粒の成長は再結晶のあとに続く粒成長で、どちらも回復とは別の段階です。