金属层状复合材料能够综合各组元金属的性能优势,具有显著的力、电、磁等特性,成为当今材料学领域关注的热点。然而,这类材料在加工制备和随后的服役过程中常需承受大应变变形及循环载荷的作用,这对其抵抗塑性变形的能力提出了很高的要求,因此对此类材料的开发并开展其力学性能方面的研究势在必行。本文以通过累积叠轧法（ARB）制备的由纯铜板和纯钛板复合而成的Cu/Ti层状复合体为研究对象,采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、能谱分析（EDS）、透射电子显微镜（TEM）和电子背散射衍射（EBSD）等实验技术对多层Cu/Ti复合板的层状结构、微观组织、取向分布和机械稳定性等进行了较为系统的研究。对多层Cu/Ti复合板层状结构的观察显示,在Cu和Ti多层金属的共变形过程中,Cu层和Ti层结合良好。随着累积叠轧过程的进行,Ti层较Cu层优先发生颈缩、断裂和分离,形成典型的透镜状包块组织。这是由变形过程中出现了贯穿多个金属层的剪切带所致。多道次叠轧时,Cu基体中细小的Ti碎片分布更加均匀。EDS和XRD结果表明,在Cu/Ti复合材料中,两相界面处仅发生了组元金属原子的相互扩散,无金属间化合物产生。在经四道次叠轧的Cu/Ti复合板中,两相金属的晶粒尺寸存在较大差异,且在各金属中均发现了两种典型的微观组织。具体为:Cu层内存在大量的退火孪晶,晶粒尺寸达到微米级,局部区域仍存在位错;Ti层为高密度位错胞和包含有低密度位错亚晶粒的混合组织。EBSD微取向分析结果表明,Cu/Ti复合板中Cu层形成了较强的Goss取向,这与纯铜板在轧制变形中形成的取向不同,该现象归因于层状复合结构中剪切带对Cu层的作用。Cu/Ti复合板中Ti层的取向主要为{0 0 0 1}基面织构,同时还存在少量其它取向的晶粒,因此推测异质界面对层状复合体中密排六方金属的织构演化亦有一定影响。在制备的Cu/Ti金属层状复合材料中,前三道次时Ti层的硬度随着叠轧道次的增加而升高,四道次时略有下降;Cu层的硬度在整个累积叠轧过程中变化不大。该Cu/Ti复合材料的断裂机制表现为各金属组元的韧性断裂。与未退火或低温退火的复合板相比,经500℃和800℃退火处理的Cu/Ti复合板在随后冷轧后的界面更加平直,由此可见退火可有效抑制剪切带的形成,从而有利于复合体发生均匀塑性变形。同时发现,经退火处理后,Cu/Ti复合板的强度略有降低,但仍呈现较大的延伸率和一定的加工硬化,这表明该复合材料在退火处理后仍具有稳定的塑性变形能力。