Le comportement d'un matériau soumis à des températures et des contraintes très élevées est déterminé par un ensemble de paramètres incluant la composition chimique, la température, la déformation, le taux de déformation et l'histoire thermomécanique. En étudiant les changements structuraux qui prennent place sous ces conditions extrêmes on peut prédire le comportement du matériau placé dans des conditions semblables. Les mécanismes de recristallisation sont analysés rétrospectivement, après trempe par exemple, à l'aide des méthodes conventionnelles d'analyse.
La recristallisation dynamique d'un alliage soumis à des conditions de température et de pression extrêmes a été observée pour la première fois in situ en temps réel. Des chercheurs australiens de l'Australian Nuclear Science and Technology Organisation (ANSTO) et de l'Université de Wollongong et américains ont étudié un alliage de zirconium, le Zircaloy-4 (composition R60804; 1.5% Sn, 0.2% Fe, 0.1% Cr en wt%) à l'aide du rayonnement synchrotron. Cet alliage est utilisé comme matériau de gainage du combustible nucléaire dans le réacteur OPAL de l'ANSTO.
L'alliage possède une structure hexagonale compacte jusqu'à 1083 K (a-Zr) et recristallise avec une structure cubique centrée (ß-Zr) à partir de 1253 K. Les observations révèlent plusieurs phases de microdivision et recristallisation des grains jusqu'à l'obtention d'un état stable.
Grâce à cette méthode, les étapes successives de la recristallisation dynamique de l'alliage ont pu être mises en évidence.