研究表明剧烈塑性变形技术能有效地细化晶粒且可不改变试样的整体尺寸，制备出超细晶材料及纳米复合结构材料[1]。但不同的剧烈塑性变形加工技术对材料的加工方式不同，材料产生的变形不同如经HPT，t-HPS与ECAE法加工后材料产生的为纯剪切应变，而ARB法加工后的材料产生了平面应变，所得的显微组织结构也有所区别[2]。在合适的低温下，还能使难互溶体系通过SPD技术发生应变冶金发生合金化，Bachmaier A[3]等利用该方法制备出Cu-Fe过饱和固溶体，经过退火过饱和固溶体的分解可用来在原位生产两相纳米均质FeCu复合材料。甚至利用该技术可制备出非晶材料。

相较于广泛应用的高能球磨（MA）制备难互溶合金时受原料粉末的局限，粉末颗粒尺寸细小，表面活性大，在取粉装粉一系列操作的过程中而无法避免受到氧化和污染，所制备的材料纯度有所受到限制，且球磨之后的产品仍为粉末，获得最终可用的产品还需经过压实、烧结等一系列工序，程序较复杂。而利用剧烈塑性变形法所制备出的成品可为管状或块状甚至可直接使用，工序相比之下较为简化，污染相比较少，且孔隙率更低。剧烈塑性变形加工技术所展现的优势使其在材料加工制备领域展现出了良好的前景。

但剧烈塑性变形技术发展至今仍有许多局限性，如制造成本较高，对设备的要求严格。并且现在很多材料利用该技术的生产仍在实验室阶段，离实现工业化和自动化的大规模生产仍有一段距离。

1．1。2  管状材料高压剪切变形法介绍

管状材料高压剪切变形法（tube high-pressure shearing，简称t-HPS）是剧烈塑性变形技术的一种。该法是在加工时将管壁处于高压下让其发生切向剪切变形的一种塑性加工方法。选择被加工的管状工件。图1。1（a）（b）为t-HPS加工设备的原理示意图。加工时将管状样品径向限制于固定在芯轴与环套之间，管状样品内表面为芯轴约束，外表面被环套约束。向管壁施加足够高的静水压力，在样品与芯轴间，及样品与环套间产生足够大的摩擦力，可防止任何局部的滑移。然后，固定芯轴并在所提供的扭矩作用下使外环套围绕工件中心轴旋转，或反之，样品内壁与外壁中一面有随着转动的约束体一起旋转的趋势，另一面则受另一个固定约束体约束有静止不动的趋势，便样品内部产生了相对转动，在管壁上产生了简单的剪切变形[4]。环套与芯轴发生相对转动，样品产生的仅为切向剪切变形。有几种不同的方法来产来-自+优Y尔E论L文W网www.youerw.com 加QQ752018^766

图1。1  (a)(b)t-HPS法样品加工示意图

生静水压力，向环套表面施加径向力便产生了弹性变形，挤压芯轴。而对芯轴施加轴向力，在径向上它将发生膨胀，挤压管壁内表面产生足够高的静水压力。

1。1。3  管状材料高压剪切变形法特点

这种方法的出现既突破了传统冶金方法无法制备出难互溶体系合金的障碍，又因为其原料是管材，为避开高能球磨实现机械合金化的法缺陷提供了一条思路，将由原来粉末的机械合金化扩展至t-HPS的块状材料的机械合金化。t-HPS法对样品加工后平行于管轴线的垂线经变形后仍然平行于轴线但径向线受到剪切后变成了曲线这与HPT法有所不同。该方法能提供高的静水压力加工条件优于另一些剧烈塑性加工法，可减少对难加工金属进行加工的难度，提高其可加工性；工序较少，相较于ARB等需要多道次加工的技术，该法可用单一工序实现材料的剧烈塑性变形，工序简单；且加工所得产品尺寸理论上仅受设备尺寸限制，可实现大尺寸管状材料的加工。