金属材料的性能与其晶粒尺寸大小有密切的联系,晶粒尺寸越小,材料的强度、硬度、塑性等机械性能就会越高,晶粒细化一直是国内外材料科学研究者广泛关注的课题,迄今为止,在理论和工业应用中取得了巨大的进展。目前人们对晶粒细化的不断探索已经进入到了制备超细晶的阶段,形成了多种制备超细晶材料的方法,其中应用最广泛的为强烈塑性变形,主要有等径角挤压法、叠轧法、高压扭曲变形法、折皱-压直法等。然而由于变形条件的限制,难以实现大尺寸的规模化生产。本文通过对不同剪切变形角度获得细晶材料进行了研究,探索超细晶材料大规模生产的可行性。采用自主研制开发的设备对材料进行剪切变形,并研究了剪切角度对晶粒形貌和尺寸变化的影响。本文选用厚度为4mm、纯度为99.9%的纯铜带材作为原料,首先经过轧制热处理将厚度减薄至1.58mm,然后进行剪切变形,研究晶粒形貌的变化,获得的主要结果如下：(1)纯铜带材防止晶粒长大的最佳再结晶退火制度为340℃×7min。退火温度对纯铜的微观组织影响较大,热处理温度越高,晶粒长大速度越快,超过340℃后,晶粒长大速度过快,最终的晶粒尺寸粗大。当低于300℃,晶粒长达速度缓慢,晶粒形貌和尺寸没有明显变化。(2)50°剪切轧制变形六道次每两道次一次退火后纯铜带材的平均晶粒尺寸达到最小,垂直于轧制方向截面、平行于轧制方向水平面、平行于轧制方向纵截面最终得到的最小平均晶粒尺寸分别为8.04μm、10.34μm和8.65μm。(3)60°剪切轧制变形九道次每两道次一次退火后纯铜带材的平均晶粒尺寸达到最小,垂直于轧制方向截面、平行于轧制方向水平面、平行于轧制方向纵截面最终得到的最小平均晶粒尺寸分别为3.81μm、5.04μm和3.53pm。(4)剪切角越大,晶粒尺寸的减小幅度越快。随着变形道次的增加,平均晶粒尺寸减小,且尺寸减小的幅度降低,50°变形第五道次之前,尺寸变化幅度明显,第六道次开始,尺寸变化不明显,60°变形从第8道次,尺寸变化不明显。