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    ARB制备金属层状复合材料的工艺原理基本上和ARB制备超细晶材料的原理相同。首先,对进行叠轧的两种不同材料的金属板料进行表面处理,主要是除去油污和钢丝刷清理表面,其目的是为了增加叠轧金属的结合强度。然后,将两种不同材料的板料叠加在一起,在室温或再结晶温度以下进行轧制,在大于50%压下量下使板料间结合成为一个整体,再将轧制成为一个整体的板料从中截断,并对截断后的两种不同材料的板料再次进行表面处理,叠加在一起进行轧制结合,重复上面的过程,可以制备出多层复合材料[22]。
    ARB制备金属层状复合材料的优点是:(1)复合层的层厚较均匀,分布亦比较对称。(2)所需的设备是轧机,作为传统工业设备,ARB进行工业化生产的门槛相对较低。缺点是:(1)每一循环道次都要进行表面清洁等处理。(2)ARB过程中最严重的问题是材料开裂。因为材料中有很大的累积塑性应变并且轧制不是静水压力过程[23],有时在金属片的边缘会发生开裂,特别是在高次循环下。
    我们课题组提出一种新的复合方法:基于管材高压切变(tube high-pressure shearing, t-HPS)方法的界面倍增复合管加工工艺。该技术能实现复合材料的制备,并可避免累积轧制复合技术需要多道次操作的繁琐工艺过程,并且,由于理论上采用t-HPS方法制备多层复合管材时,具有界面倍增特征,无需像ARB工艺那样,进行多次表面处理,甚至根本不需要专门进行界面清洁。同时该技术在加工材料时能提供高静水压力条件,有效避免类似累积轧制复合过程中的材料断裂问题,从而提高了对难变形金属的可加工性,达到理想的复合效果。
    1.3  管材高压切变原理
    管状材料高压切变的原理如图1.3所示。管状样品被限制在芯轴和刚性圆盘之间。对样品的上下表面施加压力,样品在巨大的压力的作用下沿径向膨胀,由于刚性圆盘和芯轴的约束作用,样品承受了很高的静水压力。在高静水压力条件下,在样品和芯轴之间,样品和刚性圆盘之间产生很大的摩擦力,这样可以防止局部产生滑动。通过固定芯轴,旋转刚性圆盘。在管壁中就引入了简单剪切应变,管状试样发生环向的剪切塑性变形[24]。作为一种剧烈塑性变形方法,t-HPS工艺方法最初主要被用于制备单一金属,以期获得高静水压力条件下的剧烈塑性变形组织。
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