通常金属材料的强度、塑性、韧性随晶粒尺寸的减少而提高,尤其当晶粒细化到纳米尺度,其力学性能可望获得显著改善。超大塑性变形方法是一种制备微晶化金属的有效方法。超大塑性变形方法作为一种制备微晶化金属纯机械方法,是通过使粗晶材料发生很大的塑性变形,提高材料内部的位错密度,再通过退火使位错内存储的能量释放,从而使再结晶后的晶粒得到细化。但现有的超大塑性变形方法,都是基于准静态加载的,只考虑了积累的应变对材料微晶化改性效果的影响。研究前人的文献后发现,材料内部的位错密度,不仅和材料变形程度有关,而且与变形的速率有关。所以,同时考虑应变率和应变量对材料微晶化改性的影响,是十分有必要的。本文以粗晶状态的高纯多晶无氧铜为例,使其在高应变率载荷发生超大塑性变形,并以电子透射电镜观察了变形后材料内部的位错密度和分布情况以及细化后晶粒的大小和均匀度的好坏,讨论了在相同的应变下,提高变形速率对材料微晶化改性的效果影响。通过本文的实验,纳米晶粒结构的高纯无氧铜被成功制得。实验通过与准静态下载荷下发生相同应变的试样比较,发现高应变率下的超大塑性变形,能够在材料内部得到更高密度、分布更加均匀的位错;经过再结晶后得到的晶粒尺寸比通过准静态压缩得到的更小且均匀。可见,材料微晶化改性的效果不仅与塑性变形的应变量有关,而且与塑性变形的应变率有关。应变率对材料微晶化改性有不可忽视的影响,高应变率下的超大塑性变形方法细化晶粒的效果优于准静态载荷下的超大塑性变形方法。