超细晶/纳米晶材料具有非常优越的性能，因而在工业生产中得到了越来越广泛的应用。近些年，对超细晶/纳米晶材料的研究已成为热点。利用大塑性变形方法来研究金属和合金的晶粒细化引起了研究者的极大关注。尽管不同材料可以利用大塑性变形方法来生成超细晶/纳米晶，但传统大塑性变形方法还存在较多局限。为了克服这些局限，研究人员进行了积极探索，发现了一种新的制备超细晶/纳米晶材料的大塑性变形方法——大应变切削法。　　 大应变切削是一种特别的材料去除的工艺。切削过程会产生极大的应变和应变速率。如今切削工艺已非常成熟，且容易控制，对于高强度金属及其合金，切削方法同样有效。切削过程的应变、应变速率和温度变化值远大于其它大塑性变形加工如等通道转角挤压、高压扭转等。　　 本文利用纯铜、铝合金Al6061、碳素结构钢20钢和钛合金Ti6Al4V四种材料进行了切削加工实验，并制备了试样进行微观结构分析和性能测试。同时，建立了切削理论模型和有限元分析模型，分析了变形区的温度、应力和应变的分布和变化。结果表明，利用大应变切削方法能够获得大塑性变形而导致材料结构细化，这种方法适用于各种不同金属和合金。因而，大应变切削法制备超细晶/纳米晶材料是可以实现的。切削变形过程的晶粒细化是由变形区的大剪切应变引起。而剪切平面产生的典型剪切应变一般为2～10。不同的剪切应变可以通过改变刀具前角获得。对于同一种材料，采用的刀具前角越小，产生的有效剪切应变越大，生成晶粒的尺度越小。在切削过程中采用适当的切削参数，将可得到尺寸为100～300 nm的大角度边界等轴细晶。性能测试结果显示，大应变切削所得切屑的力学性能相对基体材料有了很大提高，如硬度增加值可达40％。