等径角挤压法(equal channel angular pressing简称:ECAP)是一种制备块体纳米材料的大塑性变形方法。利用ECAP法可以使材料获得微米甚至纳米级别的晶粒,从而使材料产生特殊的力学、物理、化学等优异性能。　　 本文加大试样的尺寸以利于其工业化生产应用。论文先用公认的Deform有限元分析软件系统模拟ECAP过程,模拟不同参数下的ECAP试样的等效应变、等效应力、应变速率等的变化和分布情况。结果显示:内角越小试样单道次挤压变形越强烈,但变形也越不均匀,同时,ECAP挤压载荷随内角的变化很大,ECAP实验时宜选用内角为直角或钝角,但为提高挤压效率一般选用直角;内转角半径较大时也会形成死区,且加剧试样变形的不均匀,宜采用较小的内转角半径;外角较小时会形成死区,较大的外角可以避免死区但会降低试样的等效应变量,模拟表明外角取30°左右时可避免死区的产生;大的摩擦系数会增加能耗,影响试样的变形均匀性;挤压速度对试样等效应变的影响较小,但在较低的挤压速度下,试样内各质点应变状态基本相同,晶粒细化更加均匀;挤压温度的升高可降低ECAP的挤压载荷,但会影响到试样晶粒的细化效果,因此应在室温或较低的温度下进行ECAP工作;对不同路径的连续两次挤压表明,试样等效应变的均匀性的好坏依次为A、B(BA、BC)、C。但根据后面章节的分析,多道次挤压后的BC路径效果最佳。　　 根据模拟结果与课题要求制作内角为90°,外角为30°,内转角半径为2mm的ECAP模具,在室温下对1070工业纯铝进行ECAP挤压,对挤压试样的力学性能、微观组织等进行了研究,并与模拟结果进行比较,最后对ECAP的发展前景进行展望。结果表明:模拟结果能很好和实验数据吻合;ECAP法可显著调高材料的力学性能;经ECAP处理工业纯铝在200℃范围内有很好的热稳定性。对ECAP四道次的挤压发现,试样材料晶粒被细化形成等轴的细小晶粒,晶粒细化的过程为:先是晶粒沿剪切方向被拉长,再者位错增殖产生位错胞,出现小角度亚晶,后来晶粒不断被破碎扭转,形成大角度等轴晶粒,随挤压道次的增加,位错的增值、湮灭等作用达到平衡,晶粒的细化接近极限;利用几何特征很好的说明了ECAP的剪切、晶粒细化机制;变形织构影响试样材料的晶粒细化,内角为90°时采用BC路径,织构可有效促进试样材料的晶粒细化。