等径弯曲通道变形(Equal Channel Angular Pressing,简称ECAP)技术可制备超细晶材料,提高常规材料的综合力学性能。本文采用通道夹角Φ=135°的模具,在室温下以C方式成功实现工业纯钛板材的1~8道次ECAP变形。利用金相显微镜(OM)、透射电镜(TEM)以及X射线衍射技术(XRD)对纯钛板材ECAP变形过程中的组织演变规律及宏观织构进行观察分析,并利用退火实验研究超细晶纯钛板材的组织热稳定性,同时采用拉伸及硬度实验对其力学性能进行测试。结果表明:ECAP变形初期,晶粒逐渐拉长破碎,形成大量位错和孪晶组织。随着挤压道次的增加,位错之间相互作用使得密度逐渐减小,最终小角度晶界逐渐转变为大角度晶界,形成平均晶粒尺寸约为0.67μm超细晶组织。纯钛板材8道次ECAP变形后,硬度和抗拉强度显著提高。X、Y、Z面的硬度分别高达1910MPa、1943MPa和1911MPa,抗拉强度增至682MPa,提高了98.8%;延伸率随着挤压道次的增加先急剧减小然后又缓慢回升。对超细晶纯钛板材进行150℃~500℃×1h退火的研究结果表明:退火温度对ECAP变形纯钛板材的力学性能有显著的影响。随着温度的升高,材料的显微硬度、抗拉强度逐渐降低,而延伸率有较小的升高。纯钛板材初始织构为柱面织构,随着挤压道次增加,逐渐出现剪切织构,且织构强度逐渐增加。