层状复合材料具有高强度、高硬度、高热机械稳定性以及抗辐照损伤等优良的力学性能。这些优异的性能与材料中的异相界面对位错运动的约束和材料的织构密不可分。因此,研究层状复合材料的织构的演化以及界面对变形机制的影响可以为设计及制备高性能复合材料提供了实验和理论依据。本文利用累积叠轧焊技术制备了单层厚度在微米到亚微米的Cu-Nb层状复合材料;采用电子背散射(EBSD)技术分析了Cu和Nb的织构随轧制道次的演化规律;利用可以在透射电子显微镜(TEM)中、在双轴倾转条件下实施拉伸变形的技术,研究了样品的位错形核、运动行为及裂纹扩展行为,分析了界面对位错运动行为的影响。本文为更好的理解和设计异相界面,发展高力学性能材料提供了实验依据。主要研究结果如下:(1)采用ARB技术成功制备了层厚范围为3.6μm~100 nm的Cu-Nb层状复合材料。随着轧制道次的增加,Cu和Nb的晶粒被逐渐拉长,在第4道次轧制后,单层厚度方向仅有1~2个晶粒。(2)自第一至第四道次,Cu和Nb表现出不同的晶粒取向演化规律:Cu晶粒的取向分布由弥散分布逐渐演化为{211}<01?1>织构;Nb晶粒的取向分布由第一道次的{211}<01?1>织构逐渐演化为{010}<101>和{111}<13?2>织构。(3)Cu-Nb层状复合材料中Cu层和Nb层的晶界均呈现小角度晶界分布的情况。这与轧制态样品中主要是小角度晶界的规律相一致。(4)在原位拉伸变形过程中,发现界面能高的晶界和相界是主要的位错源。在研究的层厚范围内,直接观察到位错源向软相Cu层内发射位错,并在软相Cu层内滑移。(5)观察到3种方式的位错在Cu层中形核和运动:一是位错在界面处产生,随应变增加向Cu层内部滑移;遇到两相界面时,位错运动受到阻碍,进而在界面处堆叠;二是Cu层内产生位错的两端被界面钉扎,当应变增大时,位错沿界面滑移;三是当Cu层一侧为相界一侧为自由界面时,位错在界面处形核,并向自由表面处滑移,逐渐湮没在自由界面。(6)Cu和Nb排布方式(Cu-Nb-Cu或Nb-Cu-Nb)对材料断裂行为的影响:Nb层的断裂行为在两种排列方式中相同,均沿裂纹扩展方向发生张开型断裂;Cu层则在两种排列方式中表现出不同的断裂行为;在Cu-Nb-Cu排列中,Cu层为沿相界发生脆性断裂;在Nb-Cu-Nb排列中,Nb层首先断裂,但其裂纹扩张受到Cu层抑制,Cu层受到的外应力除单轴应力外,还受切应力,致使Cu层发生晶内剪切断裂。