难熔金属纯钨材料因其优异的综合力学性能被广泛应用于航空航天、国防军工、核聚变等领域,但随着新时代对高性能材料需求的日益增长,现有材料无法满足极端条件下的性能要求。目前工业纯钨常常会经过轧制、挤压等二次加工,但仍存在韧-脆转变温度较高、晶粒粗大、致密度不高等问题,与尖端领域材料的服役条件存在一定差距,限制了纯钨材料在多领域的应用和发展。高压扭转工艺能够产生剧烈剪切变形,有效致密材料,获得具有非平衡晶界的细晶组织,对改善纯钨材料的综合性能具有显著作用。通过高压扭转工艺制备综合性能优异的超细晶材料,能够拓宽难熔金属钨的应用领域,促进高性能材料的工程化应用。本文利用半限制型高压扭转模具结构,在坯料550℃、模具350℃条件下对纯钨进行不同扭转圈数HPT试验,通过金相观察、X射线衍射分析、EBSD及TEM技术从不同尺度研究了扭转圈数对纯钨材料的显微组织形貌、形变亚结构、晶粒取向及晶界演变过程的影响。结果表明:随着高压扭转等效应变增大,组织逐渐细化,晶粒沿扭转方向呈现被拉长状态,组织内部位错密度明显增高,由初始样中1.18×10¹⁴m^-2增大至3.89×10¹⁴m^-2;当应变增大到一定程度时,组织内晶粒尺寸及取向趋于均匀分布,并伴有动态再结晶现象发生;高压扭转过程中可以明显观察到小角度晶界向大角度晶界转化现象,5圈高压扭转变形后大角度晶界（?>15o）比例增加至62.1%;在高压扭转变形初期微观变形方式以晶内位错滑移为主,当晶粒细化至接近位错平均自由程时变形以晶界滑移为主,形成大量非平衡晶界。对HPT变形纯钨进行显微硬度、纳米压痕测试及等时退火试验,结合材料微观组织的演化特点分析纯钨高压扭转变形的低温强韧化机理和再结晶热稳定性。结果表明:纯钨的显微硬度和变形抗力随着等效应变增大而增大,材料具有较好的强韧性;当高压扭转圈数增至5圈时,中心和边缘处硬度值分别达到598.6±5HV和662.2±6HV,较初始样提升幅度达到39.1%和54.0%,材料强度和均匀性大大提高;随着扭转圈数增加,纯钨弹性模量下降,表明材料的低温脆性得到改善;纯钨HPT变形过程中强化模型除经典的位错强化和细晶强化外,还需考虑非平衡晶界的作用,多种强化机制仍然是位错强化占主导;退火试验发现变形样再结晶温度仍处于高值,约为1325℃¹350℃之间,平均晶粒尺寸4¹0μm,高等效应变试样退火后沿半径方向能保持较好的晶粒尺寸一致性,组织热稳定性较好。