超细孪晶铜因其特殊的晶界,显示出高强度和高导电性而受到人们的关注。本文通过异步叠轧技术辅以退火热处理制备出了超细孪晶铜材,结合光学显微镜、扫描电镜、透射电镜等检测手段,较系统的分析了异步叠轧变形过程中铜材的晶粒细化机制、界面复合机理、六道次异步叠轧铜材再结晶过程组织演变、退火孪晶的形成机制以及退火过程中晶界特征分布等,并且分析了不同工艺条件下铜材的力学性能、显微硬度、导电性及耐腐蚀性能等。研究结果表明：1.异步叠轧变形过程中铜材晶粒细化机制：一、二道次异步叠轧后,在剪应力和压应力作用下,晶粒被压扁并且沿轧制方向拉长；三道次后,晶粒细化程度增大,部分晶粒分割为许多大角度小晶粒,位错逐渐由晶界转移到晶内；四、五道次后,累积应变起主要细化作用,晶粒逐步被碎化为小晶粒和亚晶粒,晶粒大小不均匀；六道次异步叠轧后,累积应变细化作用减弱,铜材晶粒较均匀,呈近等轴状,平均晶粒尺寸为1.0μm。2.异步叠轧过程铜材界面的复合机理：在剪应力及压应力作用下铜材界面剧烈摩擦,晶粒逐渐被压扁、拉长,沿纵截面方向发生宽展,二道次后,出现了纤维组织,随着异步叠轧道次的增加,纤维组织逐渐增多并且变细,在进一步异步叠轧过程中纤维组织逐渐断掉,六道次异步叠轧后铜材界面复合很好。3.六道次异步叠轧铜材再结晶机制及退火孪晶形成机制：六道次异步叠轧铜材退火时首先发生回复过程；随着退火时间的增加,位错胞内位错密度大幅度减少,位向接近的亚晶相互迁移、聚合、形核长大成为细小新晶粒；进一步延长退火时间,形成了位错密度较低的亚晶,亚晶由小角度晶界演变成大角度晶界,向位错密度高的区域弓出,大角晶界迁移直到与相邻的再结晶晶粒相遇。异步叠轧过程中搓轧区剪切力的存在导致原子的堆垛层错发生改变,有利于退火孪晶的形成；再结晶退火过程中,亚晶胞壁内位错会造成某些部分位错扩展到相邻的胞结构内的某密排{111}面上,在迁移界面{111}面发生偶然生长,肖克莱部分位错与晶界相互接触,这些部分位错彼此之间相互排斥,滑离晶界,从而产生退火孪晶。六道次异步叠轧铜材在240℃×40min退火后得到了大量的超细孪晶组织。4.六道次异步叠轧铜材在240℃退火处理过程中,随着退火时间的增加,低∑CSL晶界比例逐渐增大,达到了铜材再结晶过程GBDC优化效果。5.测试了不同条件下铜材的力学性能、显微硬度、导电性以及耐腐蚀性能等,结合材料组织对其性能变化进行分析：异步叠轧铜材随着等效应变的增加抗拉强度逐渐增大,电导率逐渐降低,显微硬度增大；六道次异步叠轧铜材240℃x40min再结晶退火后,铜材强度及伸长率均较高,电导率与标准退火态1#Cu相当,耐腐蚀性能较原样好。