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利用等通道转角挤压(ECAP)和累积叠轧(ARB)等严重塑性变形技术制备的超细晶(UFG)金属材料因其具有比传统粗晶(CG)材料更优越的力学性能而被广泛关注,但是人们主要研究了其在室温条件下的变形行为,而关于其在低温或高温下的变形与损伤行为的研究少见报道。故本论文工作选取ARB制备的ARBed Ti和CGTi作为研究材料,考察其在同一应变速率10-2s-1、不同温度下的单向拉伸变形行为与损伤特征；同时还选取ECAP方法制备的UFGTi和CGTi作为研究材料,考察其在同一应变速率和不同温度(如-196、25、150和600℃)下的单向压缩变形行为与损伤特征。与CG材料相比,ARBed Ti单向拉伸变形及损伤行为的温度敏感性较低。在同一测试温度下,ARBed Ti的屈服应力和抗拉强度高于CG材料,但延伸率却明显低于CG材料。随着温度的升高,两种材料的变形及损伤变得剧烈,具体表现在：随温度的升高,CGTi样品表面上形成的微孔洞数量逐渐增多,尺寸增大；拉伸断口表面上韧窝的直径和深度增大,韧窝内壁逐渐出现蛇形滑移带。在同一测试温度下,ARBed Ti样品断口处韧窝尺寸明显小于CGTi样品断口处的韧窝尺寸。CGTi和ARBed Ti样品在不同温度下拉伸变形后的微观结构有所不同。CGTi样品微观结构特征随着测试温度的升高,位错结构逐渐由单个位错和位错缠结发展成位错胞结构,孪晶数量则不断减小,表明位错滑移变形逐渐增强,而孪生变形减弱。对于ARBedTi样品,其微观结构特征与CG材料略有不同,在各测试温度下,尽管也形成大量位错和少量孪晶,但均能观察到明显的位错塞积现象,导致该材料在各温度下的塑性变形能力低于CG Ti。ECAP制备的UFGTi和CGTi的压缩变形及损伤行为均与测试温度相关。与CGTi的变形情况不同,当测试温度(如-196℃～150℃)低于材料的再结晶温度时,UFGTi单向压缩应力-应变曲线上出现应变软化现象,且测试温度越高,软化现象越明显。当测试温度(如600℃)高于再结晶温度时,UFGTi的屈服应力和最大流变应力却反常地低于同等实验条件下CG材料的值,这种实验现象是与UFG Ti在较高温度下的晶界滑移或Coble型蠕变变形更容易发生有关。UFG Ti和CG Ti样品的表面变形特征与温度密切有关。在液氮温度下,这两种材料均没有出现严重的变形损伤,具有良好的低温变形能力。即使对于UFG Ti样品,也未出现低温脆性现象。与CG Ti相比,UFG Ti还表现出更好的高温塑性变形能力。两者在压缩变形后相应的微观结构变化也与测试温度密切相关,微观观察结果能很好地解释相应的宏观应力-应变行为。