针对超细晶材料塑性很差的问题,可对超细晶材料引入梯度结构使材料获得良好的强度-塑性匹配。塑性流动挤出切削（Plastic Flow Machining,PFM）是一种新型大塑性变形工艺,所制备的梯度超细晶结构片材兼具高强度和良好的延展性,有利于材料的广泛应用。同时,相比多道次或多工序梯度塑性变形工艺,PFM工艺实现一步法制备梯度结构材料,具有工艺简单、生产效率高的特点。因此,PFM工艺具有重要的研究意义,主要研究内容如下:（1）研究了工艺参数对梯度结构纯铜片材的形变参数和微观组织的影响,结果表明,沿厚度方向形成明显的应变梯度和晶粒尺寸梯度,微观组织与有限元仿真结果具有较好的一致性,表现在:随着挤出角度增大,高应变区（即细晶层）范围缩小,低应变区（即变形粗晶层）范围扩大;随着挤出厚度增大,高应变区范围几乎不变,低应变区范围扩大。此外,挤出角度对高应变区和等效应变率分布的影响比挤出厚度的大,挤出厚度对低应变区、等效应力分布以及高温区的影响比挤出角度的大。（2）研究了工艺参数对梯度结构纯铜片材的硬度、拉伸性能、摩擦磨损性能的影响。结果表明,纯铜片材的硬度提升显著,硬度梯度明显,片材最高硬度随挤出角度的增大而减小,几乎不随挤出厚度变化而改变。与纯铜原样的拉伸性能相比,纯铜片材的抗拉强度提升显著,且仍具有良好的延展性。随着挤出角度或挤出厚度增大,细晶层（决定材料强度）占比减小,导致纯铜片材的抗拉强度降低,断后伸长率升高。整体上看,高硬度的细晶层使纯铜片材具有比纯铜原样更优异的耐磨性,表现在高载荷下纯铜片材的摩擦系数和磨损量均小于纯铜原样的。当载荷从15 N增至40 N时,纯铜片材的主要磨损机制由氧化磨损和粘着磨损转变为氧化磨损和剥层磨损。挤出角度对纯铜片材最高硬度以及摩擦磨损性能的影响比挤出厚度的大。