对于纯金属材料而言,通过组织超细化和纳米化来提高纯金属材料强度是一种有效手段,而对于高层错能纯金属材料来讲,极易发生的回复行为成为了限制其有效细化其晶粒尺寸的重要影响因素。如何在较为简单的条件下实现高层错能纯金属材料的晶粒细化成为了目前研究中的技术难点。在本文研究中以1060工业纯铝为研究对象,以室温下超高行进速度下的搅拌摩擦加工为手段,在此试验条件下得到了超细晶纯铝组织,并对此加工方式下的显微组织变化和力学性能以及组织稳定性进行了探讨。研究结果表明:相比于退火态的母材,轧制态母材在加工时对加工区组织的约束作用更强提高了等效应变,加工时更有利于加工区成型以及晶粒的细化。行进速度的提高以及旋转速度的下降都有利于提高加工后组织的极限抗拉强度,在本文中得到的最小晶粒尺寸为0.58μm,此时加工区极限抗拉强度最高可达231MPa,同时硬度的变化趋势与抗拉强度的变化趋势一致,最高硬度可达66HV。抗拉强度与晶粒尺寸之间变化趋势符合霍尔佩奇关系。在超高行进速度下搅拌摩擦加工纯铝的组织演变机制为:在超高速运动的搅拌头压-剪作用下加工区形成剪切带组织,随后在流变应力和回复作用下剪切带组织被分割为亚晶组织,最后在热-力耦合作用下驱动亚晶组织向大角度晶界转变。受工艺参数的影响,最终得到的加工区晶粒尺寸和小角度晶界含量均不相同,小角度晶界含量比例的提升有利于提高塑性变形后组织的热稳定性,小角度晶界比例最高的1200-6000的试样在250℃下保温45min保持了组织稳定。但通过高行进速度下搅拌摩擦加工得到的超细晶纯铝组织的机械稳定性较差,由于高能晶界的存在会在拉伸过程中出现“屈服点”现象,导致拉伸过程中出现加工软化行为。