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近些年来,大塑性变形作为制备高强高塑超细晶／纳米材料的加工方法越来越受到人们的关注,然而人们对大塑性变形方法的研究主要集中在二元合金材料上,对三元合金材料研究很少。本课题以铜和铜-铝-锌合金为原料,重点研究了不同的大塑性变形方式以及低温退火对不同层错能下铜-铝-锌合金性能的影响。本室验分别采用高压扭转工艺、霍普金森压杆工艺、冷轧工艺和室温轧制工艺对铜及铜-铝-锌合金进行加工处理,发现大塑性变形工艺制备的合金均比室温轧制工艺制备的合金的力学性能要好。高压扭转工艺处理后样品的应变量为8.84,而室温轧制样品的应变量只有2.98,所以高压扭转处理后样品的晶粒尺寸比室温轧制的更细小,由Hall-Petch关系可知,在一定范围内,减小晶粒尺寸可以提高材料的强度和塑性,因此,高压扭转工艺制备的合金比室温轧制工艺制备的合金拥有更好的强度和塑性。霍普金森工艺的应变速率为104s-1,明显大于室温轧制样品的应变速率5s-1,泽纳-霍洛蒙参数(Z值)正比于应变速率ε,所以霍普金森工艺加工的样品拥有更大的Z值。Z值的增加将抑制动态回复并促进塑性变形过程中变形孪晶的形成。大量的孪晶可以促进加工硬化,延迟颈缩,提高材料的塑性,所以在同一层错能下,霍普金森工艺制备的合金比室温轧制工艺制备的合金拥有更好的强度和塑性。冷轧工艺制备的样品的变形温度为77K,而室温轧制工艺制备的样品的变形温度为293K,Z值反比于变形温度T,且对变形温度T更加敏感,所以冷轧工艺加工的样品拥有更大的Z值。所以在同一层错能下,冷轧工艺制备的样品比室温轧制工艺制备的样品拥有更好的强度和塑性。随着层错能的降低,XRD分析显示材料的位错密度和孪晶密度都增大。在一定范围内,这几个因素共同作用使材料的强度和塑性得到提高。本实验对冷轧和室温轧制的铜-铝-锌合金进行了低温退火处理,其中Cu-12.1at.%Al-4.1at.%Zn(层错能为y=7mJ/m2)合金和Cu-4.3at.%Al-22.8at.%Zn(层错能为y=10mJ/m2)合金在150℃和200℃退火有硬化现象,而且200℃最为明显,但是250℃以后就开始软化了。至于Cu-2.5at.%Al-2.5at.%Zn(层错能为y=40mJ/m2)合金则没有出现退火硬化现象,所以退火硬化现象的出现与合金元素的含量应该有密切的关系。通过XRD分析发现,退火后材料的晶粒尺寸变大,微观应变减小,位错密度也减小。