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大塑性变形作为提高材料性能的有效方法之一，可以得到传统锻造、挤压、轧制等手段所难以达到的高性能材料的要求，采用大塑性变形（Severe Plastic Deformation, SPD）工艺制备出的材料通常具有超细晶（Ultrafine-Grained, UFG）组织，并形成一定的特殊织构组织。因此，利用大塑性变形工艺所得到的具有超细晶组织的材料适应工业发展和需求是及其具备研究价值的。在之前的十几年中，美、日、欧洲等各发达国家，投入了大量精力对超细晶材料的生产进行了的研究，并且取得了一系列成果。研究结果可以表明大塑性变形法是一种生产超细晶材料的有效方法[[3]陈勇军，王渠东，彭建国，等．大塑性变形制备细晶材料的研究、开发与展望．材料导报，2005，15（4）：17-23][3]。

因此利用合适的大塑性变形工艺方法是得到具有超细晶组织材料的有效方法，而对合适的工艺进行研究有利于降低生产成本，实现超细晶材料制备的工业化。本文在常规等径角挤压技术的基础上提出了一种侧挤结合正挤压新技术，对各个因素的影响情况进行研究，以得到较为合适的工艺方案。

1。2 超细晶材料

超细晶材料指的是组成材料的晶粒尺寸在1nm到1000nm之间。超细晶粒材料（包括亚微米和纳米材料）由于具有独特的物理性能，特别是在电子工业中的应用开发受到人们广泛的关注。在常规变形手段下，工业纯铜的抗拉强度一般为370-420MPa，但是伸长率却较低，只有4%-6%。而大塑性变形后得到的超细晶纯铜的抗拉强度可以达到420MPa，以及65%的伸长率[[4]陈丽文，崔冰艳，白叶飞．大塑性变形制备纳米/超细晶材料．中国水运（学术版），2007，30（3）：101-104][4]。这些结果表明：（1）晶粒细化至亚微米级以下后可能同时获得高强度以及大延伸率，可以有效的解决强硬度与塑韧性之间固有的矛盾关系；（2）大塑性变形工艺是金属材料组织的改变以及晶粒细化能力加强的一种有效的方法。

1。3 超细晶材料制备方法

材料的微观组织以及材料性能很大程度上由材料制备工艺和制备方法所影响，因此晶粒超细化技术是一个有价值的研究方向。一般而言，获得超细晶材料的方法按照物料状态分有气象法、液相法和固相法。其中固相法主要有高能机械球磨、高压高温固相淬火法和大塑性变形法等。论文网

由于气象法和液相法制备超细晶粉末时容易受到周围环境的污染，并且在随后的固化烧结过程中，由于固化密度偏低而形成大量残余的空隙，导致了材料性能弱化。而快速凝固法对材料的冷却速度和散热条件有着极高的要求，因此工艺过程较为复杂，成本很高。而大塑性变形法能够制备无残余空隙、界面相对干净的各种大块超细晶材料，因此大塑性变形法被认为是最具希望实现工业化生产超细晶材料的有效途径之一[[5]陈丽文，刘刚，周蕾．工程金属材料的表面纳米化技术（一）．纳米科技，2006，28（2）：92-97][5]。

由于传统塑性加工方法使材料的累积变形很有限，因此研究人员在普通塑性加工的基础上提出大塑性变形技术，即使材料发生剧烈的塑性变形，使材料累积较大的总变形量，从而获得超细晶的方法。SPD法与其他制备方法相比而言，有着诸如可以制备较大体积的试样且制得的试样无残留缩松缩孔，不会引入杂质到材料中，以及良好的致密性等优点。SPD技术应满足多以下几个条件：①塑性变形量要大；②比较低的变形温度；③变形材料内部需承受高压[[6] Valiev R Z, Krasilnikov N A, Tsenev N K。 Plastic deformation of alloys with submicron grained structure。 Material Science and Engineering A, 1991, 137(23): 35-45][6]。在这一原则的指导下，近年来大塑性变形技术得到迅猛发展：等径角挤压（Equal Channel Angular Pressing, ECAP）、高压扭转（High Pressure Torsion, HTP）、往复挤压（Reciprocal Extrusion and Compression, CEC）、大挤压比挤压（High Ratio Extrusion, HRE）、反复折皱-压直法（Repetitive corrugation and straightening, RCS）、累积轧制（Accumulative Roll Bonding, ARB）、快速凝固加粉末冶（Rapid Solidification Plus Extrusion）等。 (责任编辑：qin)