单晶制备是深入认识晶体基本物性参数的必要前提,对于某些材料,如存在同素异形体转变的纯金属或凝固偏析严重的合金材料,传统的熔体结晶法并不适用于制备其单晶体。利用临界应变条件下的固态再结晶过程是制备该类材料单晶体的重要关键之一,但目前对其研究很少。本文针对具有不同初始晶粒尺寸的纯铝与Al-1.8at.%Ga合金在小变形条件下的再结晶行为进行了研究,明晰了初始晶粒尺寸与镓元素添加对小变形条件下纯铝再结晶行为的影响,并分析了造成该影响的原因,为临界应变再结晶法单晶制备技术提供了指导。不同变形量粗晶纯铝的退火再结晶实验可以得到关于再结晶临界应变量的结论。0～10%压缩的粗晶纯铝试样经退火30min处理后的晶粒尺寸分析结果表明,随着压缩变形量的增加,退火30min后的晶粒尺寸呈现先增大后减小的趋势,最大晶粒尺寸处对应的变形量即为该条件下的临界应变量。当变形量小于再结晶临界应变量时,试样中仅出现回复,回复延缓了晶粒粗化的过程,因而所得晶粒尺寸相对较小;而当变形量稍大于再结晶临界应变量时,形成极少量再结晶核心,其吞并形变基体而最终长成粗大晶粒;当变形量远大于再结晶临界应变量时,大量再结晶核心形成,再结晶完成时的晶粒相对减小。此外,不同温度下的再结晶退火实验结果表明,再结晶临界应变量随退火温度的升高而降低。细晶纯铝和铝镓合金的临界应变量均小于粗晶纯铝。细晶纯铝和Al-1.8at.%Ga合金的再结晶临界应变量均小于粗晶纯铝,分析得到其原因。400℃再结晶退火时,细晶纯铝试样的临界应变量为～1%,小于粗晶纯铝试样的～3%。其原因为,同等变形条件下,细晶试样获得的形变储能更高,更利于再结晶过程的发生。而Al-1.8at.%Ga合金试样的临界应变量为～1%,亦低于粗晶纯铝试样的～3%。其原因为,小变形条件下的再结晶形核为应变诱发晶界迁移形核,其与晶界迁移有关,而晶界迁移速率的提高可加快其再结晶形核过程。同时,不同初始晶粒尺寸试样的再结晶退火实验结果表明,粗晶纯铝试样在临界应变条件下具有更明显的晶粒粗大化效果,即初始粗大晶粒试样更适合用于临界应变再结晶法单晶制备。