在这项研究中，科学家们对一种80%冷轧的亚稳态中熵合金（Fe₄₅Co₃₅Cr₁₀V₁₀）在625°C至900°C之间进行等时退火处理，持续时间为300秒，系统地探讨了相逆转、再结晶动力学以及微结构纹理的演变。研究的核心在于揭示相转变、不连续再结晶和退火孪晶形成的相互作用。在625°C到725°C的退火温度范围内，Cr和V富集的σ相开始析出，对晶界产生显著的钉扎效应，从而延缓了再结晶过程。冷轧的体心立方（bcc）微结构逐渐转变为面心立方（fcc）晶粒，而这种转变机制则强烈依赖于退火温度。在低于725°C的温度下，扩散主导的相逆转占主导地位；而在高于725°C的温度下，转变则由马氏体机制主导。研究还通过基于Nishiyama-Wasserman取向关系和变体选择的微结构纹理建模，揭示了每个逆转的fcc晶粒的起源。此外，研究发现一个晶粒平均取向偏差（GAM）的阈值，即0.5°，可以有效区分逆转的和再结晶的fcc晶粒。
研究中还探讨了在625°C到900°C范围内，退火温度对微结构演变的影响。在625°C退火时，晶粒结构变化有限，只有少量的σ相析出，且晶粒边界保持相对稳定。随着退火温度的升高，σ相的析出量增加，并在675°C时达到峰值，表明此时晶界和三元结点为σ相的析出提供了快速扩散通道。在725°C时，bcc相几乎完全逆转为fcc相，而σ相的析出量显著减少，说明此时晶界钉扎效应减弱，相逆转过程逐渐完成。在750°C退火后，σ相几乎完全溶解，而fcc相则经历了再结晶和晶粒生长，导致微结构进一步优化。在800°C退火时，微结构趋于完全再结晶，形成了具有退火孪晶的多边形fcc晶粒，同时晶粒尺寸和形状也发生了显著变化。
此外，研究还通过维氏硬度测量和EBSD（电子背散射衍射）图谱分析，评估了不同退火温度下材料的再结晶分数和机械性能。在725°C退火时，材料表现出最有利的机械响应，其屈服强度（YS）约为1330 MPa，抗拉强度（UTS）约为1346 MPa，总延伸率（TE）约为42.6%。这一结果源于多种应变硬化机制的协同作用，包括超细再结晶的fcc晶粒、变形孪晶以及变形诱导的马氏体转变。这些发现强调了通过调控再结晶动力学、次生相稳定性以及fcc晶粒结构，可以优化亚稳态中熵合金的强度与延展性的协同效应。
研究还探讨了不同退火温度对晶粒取向分布函数（ODF）的影响。在冷轧和退火过程中，微结构纹理的演变显示出与晶粒尺寸和取向相关的特征。例如，在退火温度较低时，微结构中保留了较多的bcc晶粒和少量的fcc晶粒，而在较高温度下，fcc晶粒逐渐占据主导地位，并且晶粒尺寸和形状发生了显著变化。研究还指出，σ相的析出对晶界迁移具有抑制作用，而fcc晶粒的再结晶则有助于消除变形诱导的异质性，从而提升材料的均匀性。
进一步分析表明，退火孪晶的形成在微结构演变过程中发挥了重要作用。在725°C退火后，材料表现出显著的退火孪晶，这些孪晶有助于增强材料的强度，但同时也可能影响其延展性。在更高温度下，如800°C和900°C，退火孪晶的数量和强度有所变化，表明退火过程对材料的变形机制具有显著影响。研究还指出，不同退火温度下，fcc晶粒的再结晶和晶粒生长是材料性能变化的主要驱动力。
通过EBSD数据的分析，研究团队还揭示了不同退火温度下晶粒取向的变化。在较低温度下，晶粒取向的分布显示出一定的规律性，而在较高温度下，晶粒取向的分布变得更加复杂，这可能是由于退火孪晶和变体选择机制的共同作用。研究还指出，变体选择在晶粒取向演变中起着关键作用，尤其是在退火过程中，某些特定的晶粒取向可能被优先选择，从而影响最终的微结构纹理。
研究结果表明，通过调控退火温度和时间，可以有效控制亚稳态中熵合金的相逆转、再结晶和微结构演变过程，从而优化其机械性能。在725°C退火时，材料表现出最佳的强度与延展性平衡，这一现象可能与超细fcc晶粒、退火孪晶以及变形诱导的马氏体转变的协同作用有关。此外，研究还强调了次生相稳定性对材料性能的影响，特别是在σ相析出和溶解过程中，其对晶界迁移和再结晶的抑制或促进作用需要被充分考虑。
总的来说，这项研究为理解亚稳态中熵合金在退火过程中的微结构演变和机械性能提供了新的视角。通过系统的实验和分析，研究团队揭示了不同退火温度对材料性能的影响机制，并为未来的材料设计和加工工艺提供了理论依据和实践指导。这些发现不仅有助于提高亚稳态中熵合金的强度和延展性，还为其他类型的低堆垛层能（SFE）合金的性能优化提供了参考。
