等通道转角挤压(EqualChannelAngularPressing，ECAP)技术是制备超细晶金属材料的重要方法之一。本论文选用工业纯铝和铜镍合金为研究对象，系统地研究了经过ECAP处理后工业纯铝和铜镍合金的微观组织、力学行为、变形机制、拉压不对称性以及ECAP变形不均匀性，揭示了ECAP材料产生应变软化行为的原因以及应变硬化指数n和应变速率敏感性m对材料变形断裂行为的影响。本文试图通过对这些实验结果的分析和讨论，加深对上述ECAP材料变形和断裂行为的认识，并为采用ECAP技术制备高性能结构材料提供理论与实验依据。　　 工业纯铝经过ECAP以后，其强度大幅提高而塑性降低。与90°模具相比，120°模具制备试样的拉伸性能较为分散，这是由于120°模具挤压过程中的变形不均匀性造成的。硬度试验结果证实了ECAP变形的不均匀性。随ECAP挤压道次增加，拉伸断口韧窝逐渐变得细小且分布更加均匀，韧窝分布和尺寸变化受基体强度、杂质和晶粒尺寸等共同影响。不同应变速率下的拉伸实验表明，低道次ECAP挤压对试样的应变速率敏感性影响并不明显。　　 ECAP工业纯铝沿不同方向压缩时，试样具有不同的应力.应变曲线和表面变形形貌。ND试样在屈服以后几乎没有加工硬化，并在样品表面形成一些剪切带。而ED试样在屈服后表现为明显的应变软化，表面形成密集的剪切带，2道次以后沿两个方向形成交叉呈网状的剪切带。拉伸试样的屈服强度高于ND试样的压缩屈服强度，而低于ED试样的压缩屈服强度。两方向上，试样的拉压不对称性均随ECAP挤压道次的增加而降低。拉压不对称性是由变形织构、晶粒尺寸、晶粒形状、晶界状态和晶界附近的位错分布共同作用产生的。此外，ECAP剪切面对材料的拉压变形行为也有重要影响，ECAP过程中在拉长晶粒的晶界附近形成的位错塞积是材料无应变硬化或软化的原因。　　 ECAP处理铜镍合金的晶粒沿ECAP挤压方向拉长，高温ECAP试样内部局部区域形成了再结晶。与大多数ECAP材料类似，ECAP铜镍合金的拉伸强度大幅提高而塑性降低，其应变硬化指数n大幅降低，低的应变硬化指数n表明合金抵抗塑性变形和颈缩的能力较弱。　　 应变速率对铜镍合金的变形和断裂存在一定的影响。随应变速率的变化，E0试样的屈服强度基本不变，而断裂强度稍有增加。而EH试样的断裂强度和屈服强度均随应变速率的增加而增加，拉伸试样断口的断裂角也随应变速率的增加而逐渐增加。E0试样的断口形貌在所有应变速率下都有明显的剪切唇，断口韧窝形貌为等轴状；而EH试样随应变速率的增加，断口韧窝逐渐由等轴状转变为剪切状。对其应变速率敏感性m进行了计算发现，E0和EH试样的m值都较低，表现出较弱的应变速率硬化行为，而EH试样的应变速率硬化程度要稍大于E0。而低的应变硬化能力(n)和应变速率硬化能力(m值)使得合金的变形和颈缩抗力、抵抗剪切变形的能力较低。在低应变速率下，韧窝形核后有足够的时间横向扩展、连接，形成等轴韧窝，而在较高应变速率下，微孔聚合的模式是快速的剪切开裂，韧窝沿切应力方向剪切、拉长，最终形成剪切韧窝。