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塑性微成形技术是一种低成本批量生产微型零件的微制造方法,在MEMS领域具有广阔的应用前景。然而,传统粗晶材料在微成形过程中存在明显的尺度效应,影响微型零件的成形性能和尺寸精度,微成形技术在材料选择方面带来了新的挑战。剧烈塑性变形技术能够制备出亚微米甚至纳米级的超细晶材料,与传统粗晶料相比,超细晶材料不仅具有更高的室温机械性能,同时具有良好的塑性成形性能,特别适合应用到塑性微成形技术之中。超细晶材料微成形技术成为微制造领域一个重要的研究方向。本文通过ECAP工艺制备出具有超细晶晶粒度的高纯铝材料,并对其力学性能和显微组织进行了检测,进行了不同变形速率、晶粒尺寸以及试样尺寸条件下的微压缩实验,并对压缩后的微观组织进行了观察。通过ECAP8道次挤压可获得晶粒尺寸约为1.27μm超细晶高纯铝材料。在ECAP挤压过程中,随着挤压道次的增加,晶粒内部首先出现大量小角晶界,随后小角晶界向大角晶界转换,形成细小的等轴晶。在力学性能方面显微硬度及抗拉强度均随着挤压道次的增加先增加后减小,最后保持稳定。超细晶微压缩实验结果表明:应变速率对细晶材料的流动应力影响较大,随着应变速率的提高,流动应力逐渐增加,而对粗晶试样的流动应力影响不明显。在细晶条件下,随着试样尺寸的减小材料的流动应力逐渐降低,而在粗晶条件下时,随着试样尺寸的减小,流动应力反而增大。随着晶粒尺寸的减小材料的流动应力逐渐增大,加工硬化越来越弱,而当晶粒粗大时,材料的流动应力出现了反常,这与粗晶试样晶粒变形协调性较差有关。通过SEM观察,结果表明在粗晶条件下,晶粒内部出现了明显的滑移带,随着晶粒尺寸的减小,滑移带越来越不明显,在超细晶条件下没有明显的滑移带,但可以发现晶粒沿晶界剪切变形。通过对压缩试样EBSD微观组织观察,结果表明:在粗晶条件下,随着应变的增加,晶粒内部的亚结构逐渐增多,并且其小角晶界取向差有逐渐增大的趋势,对于超细晶,其变形前后微观组织并没有发生明显的变化。在粗晶条件下,随着试样尺寸的减小,晶粒内部变形均匀性越来越差,而超细晶的变形协调性较高,试样尺寸对微观组织的影响较弱。