本文利用火药炮以及二级轻气炮将GCr15钢珠以及聚乙烯树脂弹丸加速到1.5～6km/s对几种金属靶材进行了撞击，研究了靶材宏观损伤随弹丸撞击速度的变化规律；运用金相显微镜、SEM、TEM等分析测试手段对高速撞击过程中形成变形组织进行了系统的研究；并通过原位拉伸以及拉伸试验研究了高速撞击组织的变形行为。　　研究结果表明，随着撞击速度的提高，合金靶材上弹坑深度和直径随弹丸速度的增加而增加。靶材的密度(ρ)和强度(HB)是影响靶材宏观损伤的两个内部因素，强度和密度越高，相同撞击条件下形成的弹坑体积越小，靶材抗碰撞能力越强。　　在高速撞击条件下，靶材的晶体结构、层错能和显微组织都对撞击过程中绝热剪切带的形成有很大的影响。撞击速度为2.0km/s时，在密排六方结构的纯钛以及低层错能的不锈钢弹坑附近观察到了绝热剪切带的出现，而在纯铜以及纯铁中则没有出现绝热剪切带。在两种不同组织的TC4合金中，强度较高合金撞击后弹坑附近绝热剪切带的数量多于强度较低的合金。　　撞击速度和撞击持续时间是影响绝热剪切带形成的外部因素。撞击速度主要通过影响撞击过程中最大剪切应力和应变速率的大小来影响绝热剪切带的形成类型和分布，而撞击持续时间主要通过影响绝热剪切带内的应变量来影响最终的绝热剪切带类型。在不同合金靶材中可以观察到随着撞击速度增加，弹坑附近绝热剪切带的密度增加。同时在40Cr、1Cr18Ni9Ti以及H59黄铜半无限靶中还发现绝热剪切带的类型随着撞击速度的变化而变化。随着撞击速度的提高，绝热剪切带由形变带转变成相变带，并在相变带中出现了微裂纹。在相同撞击条件下，由于靶材厚度不同导致撞击持续时间的不同。薄靶中出现了形变带，而在中厚靶以及半无限靶中只观察到相变带。　　形变带中主要是发生了材料的变形与碎化。在40Cr钢的形变带中观察到了渗碳体在冲击作用下发生碎裂而形成的碎片，同时在形变带心部，这些渗碳体碎片发生了球化，形成了球形或椭球形形貌；在1Cr18Ni9Ti不锈钢的形变带中除了观察到晶粒的严重碎化外，还观察到在形变带中出现了马氏体相变，而且形成的组织具有明显的取向性。　　在超高速撞击条件下，在几种合金的相变带中都观察到明显的熔化现象，而且随着撞击速度的提高带内的熔化现象更加明显。靠近绝热剪切带一侧晶粒发生了剧烈变形，失去了原有形貌，在此区域可以观察到高密度位错。靠近相变带心部缺陷密度降低，在相变带心部发生了动态再结晶形成了细小的等轴晶粒。另外在纯钛的相变带心部还发生了相变，出现了高温相β。　　奥氏体不锈钢在撞击过程中发生了马氏体相变。弹坑附近马氏体的分布并不均匀，大致可以分成三个区域。相变形成的马氏体为体心立方结构，不同于淬火形成的体心正方结构。撞击条件下形成的马氏体主要分布在孪晶条片以及形变带内部，形貌呈现出细小条片状以及条块状。影响马氏体形成和分布的因素主要有应力状态以及应变量。　　撞击后靶材中产生宏观损伤以及应变强化是对高速撞击组织的变形行为产生明显影响的两个因素。宏观损伤降低了材料的强度，而撞击产生的应变强化则提高了材料的强度，适当的应变强化甚至改善了材料的延伸率。原位拉伸的试验结果表明由于绝热剪切带内的缺陷以及本身组织结构的因素，在拉伸过程中绝热剪切带为裂纹的产生和扩展提供了源头和途径，促进了材料的破坏。