中文摘要：

剧烈塑性变形（SPD）是具有良好应用前景的制备块体超细晶材料的重要技术。材料在SPD加工过程中的晶粒细化机理及其与结构性能的关系是亟需解决的核心理论问题，但目前的认识主要是局限于对材料实测微观组织的分析比较而得到的定性描述，没有充分揭示细观－微观层次影响晶粒变形和细化行为的重要因素。本项目以晶体塑性理论为基础，结合透射电镜和电子背散射衍射等实验，选取具有不同层错能的材料（纯铝、纯铜和黄铜），研究其在等通道转角挤压（ECAE）和累积叠轧焊（ARB）过程中的力学、物理行为和相应的组织与织构变化，深入分析了晶粒细化机理及其与层错能、晶粒取向、晶间相互作用的关系。研究结果表明，层错能较低的材料在SPD过程中的晶粒细化效率较高、所形成的形变织构较弱。在粘塑性自洽（VPSC）理论的框架下，确立了涵括孪生变形、单晶应变和晶间相互作用的模块，改进了多晶体塑性模型，能较好地定量描述和预测SPD晶粒细化和织构演变，表明孪生变形的贡献是材料组织和织构的层错能相关性的根本原因。相关研究成果有益于指导SPD工业应用的优化设计、促进SPD理论的发展与完善。