金属的热变形是指发生在再结晶温度以上的塑性变形。金属发生塑性变形后，吸收了部分变形功，内能增高，结构缺陷增多，处于不稳定的状态，当条件满足时，就有自发恢复到原始低内能状态的趋势。当温度升高到一定程度，原子获得足够扩散能力时，就将发生组织、结构以及性能的变化。随着温度升高，金属内部依次发生回复与再结晶过程。热塑性变形时，回复、再结晶与加工硬化同时发生，加工硬化不断被回复、再结晶消除，使金属材料始终保持高塑性、低变形抗力的软化状态。因此，回复和再结晶是金属热变形过程中的软化机制。一般认为在应力作用下的回复、再结晶称为动态回复、动态再结晶，这样在热变形过程中主要发生动态回复和动态再结晶。

动态回复主要通过位错的攀移、交滑移来实现。位错运动容易、易发生攀移、交滑移的金属内部，异号位错比较容易相互抵消，导致位错密度下降，金属内部的畸变能降低，就不足以达到动态再结晶所需的能量。因此，如铝、锌、镁等层错能高的金属材料，动态回复是其热塑性变形过程中唯一的软化机制。而对于如铜、银、奥氏体钢等层错能低的金属材料，在热塑性变形过程中无显著的动态回复过程。这是因为层错能低，扩展位错的宽度就大，位错集束困难，不易产生位错的交滑移和攀移，这样随着变形程度增大，位错密度也增大。当内部畸变能达到临界值时，就会发生动态再结晶。本文中研究的连杆材料为40Cr，因此在热锻过程中的软化机制是动态再结晶。

金属发生动态再结晶过程按照应力一应变曲线的形态可分为两种:单峰型和多峰型。单峰型动态再结晶机理是从原始晶界处重复形核和长大，促使晶粒的细化。多峰型动态再结晶的机理还在研究中，因此本文中只讨论单峰型动态再结晶过程。

图2-2为单峰型动态再结晶材料的高温流变应力曲线。根据曲线特征可将该类型材料的变形过程分为三个阶段:

第一阶段:加工硬化和动态回复阶段，即图中的AB段。在这一阶段，应力随着应变上升很快，金属出现加工硬化。

第二阶段:动态再结晶开始阶段，即图中的BC段。当应变量达到临界值

时，动态再结晶开始，其软化作用随应变增强逐渐增强，使应力随着应变增加的幅度逐渐降低，当应力超过最大值后，软化作用超过加工硬化，应力随应变增强而下降。

第三阶段:完全动态再结晶阶段，即图中的CD段。此时加工硬化与动态

再结晶软化达到动态平衡。应力不随应变的增加而变化，基本保持一恒定值。此时，完全发生了动态再结晶，晶粒得到细化。