近年来，用强塑性变形工艺(SeverelyPlasticDeformation，缩写为SPD)对金属及合金进行超细化处理，引发普遍关注，这是因为这种工艺可以获得传统热处理方法无法获得的超细晶粒组织甚至非晶态组织并因此大幅度提高材料的性能。
20世纪90年代，俄罗斯高等材料物理研究所的R.Z.Valiev给出了SPD工艺应满足的多项条件，其中主要有：大塑性变形量；较低的变形温度；变形体内承受高的压应力。
目前，正在研究的用于钢铁材料的SPD工艺主要有以下几种：
1.等通道角挤压(EqualChanne1AngularProcessing，缩写为ECAP)
这种工艺在整个塑性变形过程中工件的截面尺寸不发生变化。试样的压缩路径有三种：(l)每个道次工件的方位不变；(2)围绕试样长轴旋转90°；(3)围绕试样长轴旋转180°。经过几个压缩道次后组织状态的变化趋于饱和，强度和应变载荷都达到稳定状态。ECAP是较为简单的强塑性变形方法，该方法在钢铁材料领域的研究至今方兴未艾，但由于在挤压过程中散热困难，材料晶粒很难细化到200纳米以下，且受到挤压设备能力的制约，难以实现连续生产。
2.高压扭转(HighPressureTorsion，缩写为HPT)
在这种工艺中，试样大部分都处在准静水压力条件下变形，所以尽管发生较大变形，但变形试样损伤较小。HPT工艺最符合Valiev所提出来的工艺原则，细化晶粒的能力也最强。在室温及5GPa高压条件下，NiTi晶体经等效应变为5的HPT加工后，可出现完全非晶化组织。高压扭转塑性变形法可制备出铁及高碳钢、铝及铝合金、铜及铜合金、锌及锌合金等块体纳米材料。但是，该工艺同样受到设备能力制约，尽管制备的材料晶粒最细，但块体较小，多适合用于实验室科学研究工作。
3.特殊冷加工工艺：包括多向锻造(MultipleForging，缩写为MF)、多向压缩(ME)、板条马氏体冷轧(MSCR)、叠合轧焊(AccumulativeRollBonding，缩写为ARB)、大变形量冷拉等。
其中，MSCR法是以板条马氏体或下贝氏体等非平衡组织为原始坯料组织，进行冷轧。材料变形抗力大，工艺变形量小，晶粒细化效率高，具有工业化连续生产的潜力。
多向重复锻造会涉及到动态再结晶，其应变均匀性比等通道挤压和高压扭转变形要低。然而，由于在较高的温度下开始加工，载荷较低，可在脆性材料中获得较细的晶粒。
值得注意的是，冷拉工艺容易实现大变形量，在制备金属基原位复合材料方面具有优势，并且冷拉容易实现连续性工业化大生产；变形应力状态为两向压应力、一向拉应力，符合SPD原则。另外，冷拉时易控制变形温度，是制备高强度金属线丝材料的重要方法之一。
4.表面大变形量加工，利用超声喷丸、爆炸、锤击等方法对金属材料表面进行处理，典型工艺有超音喷丸(VSSP)、表面机械研磨法(SMAT)等。
由于材料的失效大多发生在材料的表面，如材料的疲劳、腐蚀和磨损等。这些方面对材料的表面结构和性能极其敏感，所以通过表面形变强化，可以有效延长材料的使用寿命。（一员）


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