等通道转角挤压(Equal-channel angular pressing，简称ECAP)法是一种大幅提升材料性能的强烈塑性变形法，可以细化晶粒尺寸以及调控晶体取向，从而制取超细晶甚至纳米结构材料。本文以工件间推挤式ECAP大应变技术为基础，结合压缩大应变以及后续退火热处理，对制备得到的大应变材料的微观组织、力学性能及强化机理进行了较为系统的研究，所开展的工作及取得的创新成果如下:　　(1)研究了ECAP及压缩大应变纯铝的组织与性能。结果表明，锻造及后续退火处理态纯铝经ECAP大应变加工后，平均晶粒尺寸减小，低角度晶界(取向差为1°-15°)减少，高角度晶界（取向差＞15°）增多，晶体取向显著降低，位错密度不变（都几乎为0），强度与硬度显著提高。随后的压缩大应变加工增加了晶粒尺寸，减少了低角度晶界的比例，位错密度几乎不变，强度略有下降。证明大应变加工并非一直改善材料的组织与提高力学性能。　　(2)研究了ECAP及压缩大应变铝钪合金的组织与性能。结果表明，锻造及后续退火处理态铝钪合金经ECAP大应变加工后，其组织与力学性能的变化规律与纯铝类似，即平均晶粒尺寸减小，低角度晶界减少，高角度晶界增多，晶体取向显著降低，强度与硬度显著提高。所不同的是，Al3Sc粒子的存在使其与纯铝相比位错密度提高。低角度晶界数量减少是由于晶内的Al3Sc粒子将部分位错钉扎在晶内所致。与纯铝不同，随后的压缩大应变加工增加了低角度晶界的比例，位错密度略有提高，强度提高。说明Al3Sc粒子阻碍了位错的长距离滑移，抑制了高角度晶界的生成，铝钪合金的强度普遍高于纯铝。　　(3)研究了ECAP及压缩大应变铝镁合金的组织与性能。结果表明，固溶镁元素对纯铝在大应变过程中的组织与力学性能有显著影响。锻造及后续退火处理态铝镁合金经ECAP大应变加工后，其组织与力学性能与纯铝和铝钪合金类似，所不同的是，固溶镁元素有效地钉扎了位错，显著提高了强度。后续的压缩大应变加工使低角度晶界略有减少，位错密度略有增加，平均晶粒尺寸显著降低。　　(4)研究了大应变工业纯铝和铝合金的强度提升机理。分别构造了大应变纯铝、铝钪合金以及铝镁合金强化机制的数学模型。通过EBSD分析测出了材料内部低角度晶界和高角度晶界的分布情况。基于σρ=MαGbρ1/2公式计算出位错强化;基于σLAGB=MαG√3b(1-f)-θLAGB/L公式计算出低角度晶界的强化贡献;基于Hall-Petch公式σHAGB=kH-P（f/L）1/2计算出高角度晶界的强化贡献;基于公式σsss=ACssP计算出固溶元素的强化贡献。证明大应变工业纯铝由晶格摩擦应力、低角度晶界强化和高角度晶界强化组成，其中低角度晶界的强化贡献占绝大部分;大应变铝钪合金由晶格摩擦应力、位错强化、低角度晶界强化和高角度晶界强化组成，其中低角度晶界强化和位错强化贡献最大;大应变铝镁合金由晶格摩擦应力、位错强化、固溶强化、低角度晶界强化和高角度晶界强化组成，其中绝大部分强度贡献由低角度晶界强化和位错强化提供。