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ECAP作为严重塑性变形制备块体超细晶材料的一种工艺,在实现晶粒超细化的同时改善了材料综合力学性能。不同结构特点的金属在ECAP多道次挤压过程中的组织演化过程和材料强化机理存在区别,因此本文选取具有fcc结构金属纯铜作为主要研究对象,对其进行多道次的ECAP变形,并计算不同挤压态纯铜位错密度,分析组织,晶粒宏观取向与力学性能的变化过程；最后对不同层错能金属(Al、Cu)在ECAP中组织和力学性能差异性进行了探讨。主要得出如下结论：(1)两种路径变形组织特征存在差异：经过A路径8道次挤压后,平均晶粒尺寸由原始60μm左右细化到5μm下；通过Bc路径变形后获得5～10gm的细小、均匀的等轴晶组织。(2) ECAP变形过程中晶粒宏观取向的具有截然不同的演变特征,其中Bc路径主要晶面的衍射强度的变化幅度强于A路径,体现出组织逐渐均匀化的特点。(3)经过A路径挤压纯铜显微硬度值从65.2HV提高到160HV, Bc路径8道次时为142HV。抗拉强度A路径由220MPa增到448MPa。然而变形后材料塑性损失严重：经过A路径1道次挤压,试样的延伸率从53.5%降低到只有15%,之后起伏并有所恢复,最终8道次为22.1%；Bc路变形试样整体延伸率值要高于A路径,8道次时延伸率为23.2%。同时,分析表明经过ECAP变形,纯铜主要通过位错强化和细晶强化机制共同作用而得到强化。(4)经过A路径4道次变形后,位错密度从初始的0.1×1014m-2增大到0.38×1014m-2,是退火铜的3.8倍,之后有所减小；Bc路径晶粒位错密度波动较大,8道次后其值为0.3×1014m-2。上述(1)-(4)表现出的差异主要是由于不同路径导致变形时剪切面方向和剪切应变量发生变化：A路径挤压过程中,应变量得到有效地累积,位错增殖较快,晶粒细化效果明显；而Bc路径相邻道次间存在不同的剪切面,变形时促进更多滑移系开动,位错的湮灭和重组作用显著,变形后存在大量等轴晶组织。因此A路径变形材料强化效果要好于Bc路径。(5)从拉伸试样的宏观与微观断口分析来看,呈明显的杯锥状断口形貌,韧窝数量逐渐增多、变浅,分布均匀,说明组织逐渐均匀化,同时这种变化特征与延伸率的变化相一致,整体表现为延性断裂特征。(6)通过对比分析不同层错能金属变形差异性,纯铜属于中等层错能金属,其组织演化与力学性能变化同时具备了高层错能与低层错能金属一些规律性变形特征。