文 献 综 述 1.超细晶铜的概述与研究意义 超细晶铜是指在三维空间尺寸至少有一维是处于亚微米数量级(0.1dlμm)的材料,其最大优点是强度高[1]。

由于增加位错密度和相当大的晶粒尺寸减小到0.1-0.2lm的亚微米尺度， 晶粒尺寸减小与较高位错密度的结合导致许多独特的剧烈塑性形变构造材料的物理和机械性能。

例如，尽管在剧烈塑性变形之后强度显着增加，但在某些情况下，管道仍然相对较高或甚至增加[2]。

腐蚀性环境对剧烈塑性形变制造的超细晶粒材料的耐腐蚀性和应力腐蚀开裂等工作特性的影响是一个几乎重要的问题，在过去10年中受到很大的关注。

2.课题背景 剧烈塑性变形（Severe Plastic deformation ,SPD）作为一种新兴的塑性变形方法，可以在变形过程中引入大的应变量（传统的塑性变形很难实现应变量大于1的真应变），从而有效细化（亚微米或纳米量级）金属，且获得完整大尺寸块体试样，通过在变形过程中微观组织的控制，可以同时获得具有高强度与大塑性的块体纳米材料[3]。

目前制备超细晶铜的剧烈塑性变形方法主要有以下几种：高压扭转法(High pressure and torsion , HPT)、等径角挤压变形法 ( Equal channel angular pressing，ECAP)、叠层轧合技术(Accumulative Roll Bonding ，ARB)、反复折皱-压直(Repetitive corrugation and straightening，RCS)等技术。

其中高压扭转与等径角挤压变形是目前研究最热最多的两种剧烈塑性变形方法[4]。

等通角挤压(ECAP)制备超细晶铜具有以下优点:与蒸发凝聚-原位冷压成形法、高能球磨法、非晶晶化法等制备超细晶材料的方法相比,ECAP避免了研磨中可能带入的杂质以及超细微粉冷压合成法制备的超细晶材料中存在的大量的微空隙，是制备三维大尺寸的致密超细晶块体材料的有效工艺,具有很大的工业应用潜力;与传统的金属材料塑性加工工艺相比, 由于变形过程中不改变材料的横截面面积和截面形状,故只需较低的工作压力,实现材料的反复定向、 均匀剪切变形, 在特别大的变形量下使材料获得均匀、 显著细化的晶粒组织[5]。

目前一些学者利用该方法已对有色金属、 钢铁等材料进行了大量的性能及组织研究、 并且进行了计算机模拟和理论分析研究等工作。

等通道转角挤压法首先由Segal 和他的合作者在20 世纪七、 八十年代提出,但直到20 世纪90 年代Valiev 等人利用该技术获得了具有亚微米级晶粒尺寸的铝合金超细晶组织， 才逐渐掀起了世界范围内材料研究者对 ECAP 细化材料组织的研究热潮.时至今日， 人们已经对包括纯金属、 单相合金、多相合金和金属基复合材料等在内的多种材料进行了ECAP 组织细化研究并获得了良好的效果。