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众所周知,金属材料的许多性能与其晶粒尺寸有密切的内在联系,根据Hall-Petch公式可知,晶粒尺寸越小,材料的强度、硬度就越高。因此细化材料晶粒一直是人们改善金属材料综合性能的一种有效途径。然而,由于技术及工艺上的种种约束,过去绝大多数金属材料的晶粒尺寸难以细化至亚微米以下。随着材料科学的发展及材料制备与加工技术的不断完善,自20世纪80年代以来人们开始研究晶粒尺寸细化至亚微米量级以下的材料,即超细晶材料。ECAP(EqualChannel Angular Processing,简称ECAP)通过近似纯剪切的大塑性变形使材料晶粒细化,是一种制备超细晶材料的有效方法。通过对纯铜的ECAP试验的研究表明:ECAP确实是一种有效的细化材料晶粒的工艺。工业纯铜在Φ=120°、φ=60°经B_C路径8道次的挤压,晶粒尺寸平均细化到1.5μ_m左右。对Φ=120°、φ=60°B_C路径和Φ=105°、φ=37°B_C路径进行对比试验发现,Φ=105°、φ=37°时经B_C路径晶粒细化的效果较好,8道次时抗拉强度、维氏硬度、延伸率分别到达到了430MPa、167HV、20.1%。对Φ=120°、φ=60°时A路径和Φ=120°、φ=60°时B_C路径的对比试验表明,Φ=120°、φ=60°A路径细化材料晶粒的效果较好,8道次抗拉强度、维氏硬度、延伸率分别达到了425MPa、184 HV、19.1%。通过对ECAP挤压试样200℃退火1小时热处理试验研究表明:只要选择合适的热处理工艺,材料晶粒能够进一步得到细化,材料强度、延伸率、维氏硬度均能得到提高,如Φ=120°、φ=60°经B_C路径经200℃退火1小时热处理后,晶粒平均尺寸在1μ_m左右,抗拉强度、维氏硬度、延伸率分别提高到435MPa、153HV、23.01%。通过对试样的TEM试验分析表明:材料经ECAP挤压后产生大量的位错,从被拉长的衍射斑点可以看出,晶粒已被细化。通过热处理后,位错减少,衍射斑点还是表现出具有细小晶粒的拉长状。通过对Φ=120°、φ=60°经B_C路径的1、4、8道次挤压态和热处理态拉伸断口的SEM分析表明:试样的断裂表现为延性断裂,韧窝的数量、深浅随着挤压道次的增加而变多,变深。经热处理后,韧窝的数量增多,空洞变深。说明韧性随着挤压道次的增加有所提高,经热处理后韧性进一步得到提高。