采用剧烈塑性变形(Severe Plastic deformation ,SPD)技术,如高压扭转法(High pressure and torsion , HPT)、等径弯曲通道挤压变形 ( Equal channel angular pressing,ECAP)、叠层轧合(Accumulative Roll Bonding ,ARB)、反复折皱-压直(Repetitive corrugation and straightening,RCS)等,在金属变形时引入非常大的应变量(应变量大于1的真应变),从而有效细化(亚微米或纳米量级)金属,且获得完整大尺寸块体试样。通过控制变形过程中的微观组织,可以同时获得具有高强度与大塑性的块体超细晶材料,对于一些功能材料,制备的块体超细晶材料可拥有独特的物理特性。
本团队长期致力于采用ECAP变形结合常规变形制备超高强度合金,目前已在铝及铝合金、铜及铜合金、纯铁、碳钢、钛及钛合金、锆等数十种材料中获得了块体亚微晶乃至纳米晶组织。制备的超细晶纯钛材其强度可高达1.2GPa,同时仍保留8~15%的延伸率。