图1 等通道挤压原理示意图
ARB原理
使尺寸相等的两块金属薄板在 一定温度下叠轧并使其自动焊 合，然后重复进行相同工艺从 而使材料组织细化 优点：突破了传统轧制压下量 的限制并可连续制备薄板类超 细晶金属材料 缺点：材料裂纹现象
图2 累积叠轧原理示意图
HPT原理
对试样施以GPa级的高压，下模旋 转，通过模具与试样间的摩擦力， 使试样产生扭转变形，从而使晶粒 尺寸不断减小
优点：尽管试样产生很大应变量， 但不易发生破裂，更易获得纳米晶 材料 缺点：为保证组织的均匀，目前制 备的超细晶材料一般厚度仅为0.21.0mm，应用受到严重制约
图3 高压扭转原理示意图
发展趋势与发展前景
1.ECAP被认为是一种很有工程应用前景的超细晶制备工艺，是制备三维大尺寸 的致密超细晶块体材料的有效工艺。未来发展趋势： (1)对ECAP 工艺细化晶粒的机理和显微组织演变规律展开深入细致的理论研究 (2)开发适合工业化生产的ECAP工艺，实现从实验室的小试样到工业化生产的大 尺寸产品的技术转化
剧烈塑性变形法制备超细晶材料
学生：赵雅薇 日期：2012年9月21日
超细晶(Ultra Fine-grained，UFG)
亚微米
0.1-1μm <100nm
超细晶材料
纳米
超细晶材料 制备
bottom-up top-down
单个原子或纳 米粒子的集聚 使晶粒粗大的 材料晶粒细化
top-down
Severe Plastic Deformation
2.ARB被认为是剧烈塑性变形工艺中唯一有希望能工业化生产大块超细晶金属材 料的方法，具有很大的工业应用潜力。未来发展趋势：研究出简单易行的方法来 解决ARB过程中产生的材料裂纹现象 3.HPT是制备块体超细晶材料的一种行之有效的方法，在航空航天、汽车制造、 生物医学及体育用品等行业具有广阔的发展前景。未来发展趋势： (1)继续对HPT方法进行机理方面的研究 (2)积极扩展HPT的应用范围，进行HPT与其他变形方法复合的研究，使变形工艺 由单一走向复合
Equal-channel Angular Pressing Accumulative Roll-bonding High-pressure Torsion
ECAP原理
使试样在一定挤压力下发生纯剪切 变形，进而达到细化晶粒的目的
优点：不改变材料横截面积的情况 下产生大的塑性变形，使材料的重 复变形成为可能，可用于制备三维 大尺寸的致密超细晶块体材料