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超细晶(晶粒尺寸0.1～1μm)材料相对于传统粗晶材料具有优异的物理、力学性能,是材料领域的研究热点之一,具有很好的应用前景。轧制作为大塑性变形技术的一种,具有较强的细化晶粒的能力。本文对超细晶材料、大塑性变形技术、轧制方法进行了介绍,并对轧制方法制备超细晶纯铝做了较为细致的研究。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、室温拉伸实验和显微硬度实验等分析测试手段,对大塑性变形轧制后获得的超细晶纯铝的力学性能和微观结构进行了研究。分析了不同变形量和不同轧制方向条件下制备的纯铝试样的力学性能的差异,同时对轧制后纯铝试样进行了退火研究,分析了变形量、退火温度和退火时间对材料力学性能的影响,观察和分析了超细晶纯铝退火强化现象,研究了其最佳工艺参数,从而初步判断超细晶纯铝退火强化的本质。研究结果表明：1.不同的轧制变形量下得到的纯铝试样的晶粒尺寸不同,随着变形量的增大,晶粒不断细化。3mm轧制试样的晶粒尺寸约为900nm,1mm轧制试样的晶粒尺寸约为500nm。2.对1mm轧制试样进行了150℃,30min退火处理,发现退火后纯铝试样的屈服强度比退火前有显著提高,而延伸率下降,出现退火强化现象。从轧制变形量,退火时间和退火温度三个方面考察纯铝试样退火强化的最佳工艺参数,研究发现：1)随着轧制变形量的减小,强化程度逐渐减小,1mm轧制试样较3mm轧制试样退火强化效果明显；2)对1mm轧制试样在150℃下退火5min至120min,试样由退火(5min-60min)强化向退火(60min-120min)软化转变,在此温度下最优退火时间为退火30min；3)对1mm轧制试样在150℃下250℃之间退火30min,试样由退火强化(150℃)向退火软化(250℃)转变,在此退火时间下,最优退火温度为150℃。3.相同变形量而不同轧制方向下制备出的3mm双向轧制试样与3mm轧制试样力学性能存在差异,后者的强度更高。4.对3mm双向轧制试样在150℃和200℃分别进行5min至120min之间的退火处理,发现试样不同程度的由退火强化向退火软化转变。当退火时间一定时,随着温度的升高,试样的强度和硬度发生明显下降。5.对初始纯铝试样进行累积叠轧,经过叠轧后试样强度明显增加,延伸率明显下降