位错滑移主导中高层错能金属的塑性变形。位错在应力的作用下萌生、运动并发生交互作用，形成多种位错结构。低应变速率塑性变形中组织结构演化已经得到深入细致的研究。业已证明塑性变形中位错结构的演化与晶体学取向密切相关，表现出明确的取向相关性，其微观机理是活动滑移系的选择与演化。而活动滑移系的选择与演化还受到应变、应变速率以及晶粒间交互作用的共同影响。随着高应变速率塑性变形越来越受到重视，系统研究变形结构的取向相关性、影响规律及其内在微观机理，对开发新型材料制备工艺、正确理解工艺-结构-性能关系具有重要意义。　　近年来，动态塑性变形(DPD)受到重视，已经发展成为制备高性能纳米结构的有效手段。前期研究表明，DPD制备的纳米结构与晶体学取向密切相关。对于中低层错能金属，不同取向的晶粒中形成孪晶结构和位错结构;对于高层错能金属，不同区域因晶体学取向不同而具有不同的大角晶界密度。然而，DPD过程中，位错滑移主导的变形结构的取向相关性微观机理尚不清楚，亟待深入系统的研究。　　本论文以高层错能金属纯Ni为研究对象，运用DPD和准静态压缩(QSC)施加塑性变形，借助先进的定量化的结构表征手段，如背散射电子衍射(EBSD)和会聚束电子衍射(CBED)，研究应变速率、应变以及晶粒间交互作用对变形结构的取向相关性的影响及其微观机理。获得如下研究结果:　　1.DPD样品的变形结构具有典型的取向相关性。当应变量为0.20时，沿<001>压缩时形成Ⅱ-型位错胞结构，沿<011>压缩时获得平行于{111}滑移面的Ⅰ-型延展界面结构，而沿<111>压缩则产生Ⅲ-型延展界面结构。这种典型的取向相关性与QSC样品一致。　　2.变形结构的取向分散受应变速率影响，并与晶体学取向密切相关。当沿<001>和<111>压缩时，提高应变速率分别降低和增加取向分散，而沿<011>压缩时，应变速率对取向分散的影响较小。　　3.滑移系活动能力受应变速率影响，也表现出取向相关性。沿<001>及<011>压缩，提高应变速率增加了活动滑移系或滑移面的数目;沿<111>压缩，提高应变速率促进位错的局部滑移。　　4.应变速率影响变形结构的演化。沿<001>压缩Ni单晶，小应变时主要形成位错胞结构，随应变的增大形成与{111}主滑移面平行的微观带，最后演化为密实位错墙或弯曲延展界面。提高应变速率延缓微观带的形成，DPD样品中发生位错胞向微观带转变的临界应变(0.65)大于QSC(0.34)。　　5.相邻取向差轴的择优分布与变形结构密切相关，内在机制为开动不同的滑移系。<001>型择优分布对应位错胞结构，是共线滑移主导塑性变形的结果，而<011>型择优分布对应后续形成的与{111}主滑移面平行的微观带，是共面滑移主导塑性变形的结果。　　6.提高应变速率增强共线滑移系的活动能力。高应变速率变形时，由于高应力幅以及共线滑移提高位错运动速度和可动位错密度等因素，提高了共线滑移系的活动能力，导致其主导塑性变形的应变区间显著大于低应变速率情形。强烈的交互作用导致共线滑移系随应变累积而被抑制，逐渐被交互作用更弱的共面滑移所取代。　　7.基于EBSD数据开发的晶粒重构算法有助于研究晶内变形。该算法保留了重构晶粒的原始坐标及维度信息数据，优化了HKL Channel5的晶粒重构功能。据此获得晶格旋转轴并推导主要活动滑移系及其相对剪切幅。不同的滑移系协调变形产生显著的取向分裂，而开动相同的滑移系往往导致相对均匀的变形。　　8.基于EBSD数据开发的晶格旋转算法有助于研究晶格旋转及晶粒间交互作用。通过重设参考取向和/或取向数据，获得相邻取向差等价于晶格旋转的新型数据，由此可采用HKL Channel5获得晶格旋转轴的标准投影及旋转角的统计分布。借助该算法获得了在样品坐标系及晶体坐标系中的晶格旋转，用于分析晶粒交互作用导致的不均匀塑性变形，弥补了经典Taylor模型无法正确预测晶粒的晶格转动的不足。