铝及铝合金是有色金属中被广泛应用的结构材料,其中6xxx系铝合金由于其良好的性能而备受关注。近几十年来,随着6xxx系铝合金越来越被广泛的应用于各种领域,对于采用大塑性变形技术制备具有优良性能的超细晶结构铝合金的方法,也逐渐引起人们的关注。等通道转角挤压（Equal Channel Angular Pressing,ECAP）就是一种在这样的背景下发展起来用于制备超细晶结构的工艺,它通过引入剧烈剪切变形,从而提高材料性能。采用等通道转角挤压工艺生产的材料力学特性与其微观组织演变有关,而其微观组织演变与等通道转角挤压过程的宏观物理场量相关。因此,对于等通道转角挤压铝合金微观组织演变规律的研究是十分重要的。由于采用传统实验方法进行等通道转角挤压微观组织演变观察很困难,使得对于等通道转角挤压微观组织演变规律的研究较少。且因为6xxx系铝合金的高层错能属性导致其动态再结晶机制有别于低层错能金属,故而对于等通道转角挤压铝合金微观组织演变的模拟缺少。因此本文针对等通道转角挤压铝合金微观组织演变规律,基于元胞自动机算法进行建模,对其微观组织演变规律展开深入研究,并通过实验验证模型准确性。首先,使用Gleeble-3800设备对6xxx系铝合金中的代表6063-T5铝合金进行热模拟压缩实验,得到了应变速率为0.01-1S-1,温度为225-525℃条件下的真应力（流变应力）-真应变曲线。根据实验所得数据,建立流变应力和位错密度增长模型,求解元胞自动机模型所需材料参数,绘制不同应变的热加工图,确定最佳热加工区间。其次,结合微观组织晶粒粗化物理机制,建立元胞自动机初始晶粒组织模型,并就该模型进行讨论和分析。然后,结合连续动态再结晶和亚动态再结晶理论,建立符合等通道转角挤压工艺制备6063-T5铝合金的元胞自动机微观组织演变模型,并对微观组织演变规律进行研究与讨论。最后,结合Deform有限元分析软件,进行有限元分析,制定多尺度等通道转角挤压微观组织仿真流程,制定等通道转角挤压制备6063-T5铝合金实验,验证所建立的微观组织演变模型的正确性。研究结果表明:（1）AA6063-T5的最佳热加工区间的温度与应变速率分别为350-525℃、0.01-1S-1。（2）在晶粒粗化过程中,平均尺寸大小随时间增加而变大,尺寸增长速率与温度有关;晶粒的尺寸和边数都符合高斯分布规律,晶粒边数为6的数量最多,并且只会随着模拟的步数逐渐增加,不随温度的变化而变化。（3）在研究等通道转角挤压微观组织演变规律时,发现应变的增加会使得再结晶体积分数增加,从而使得材料平均晶粒大小逐渐降低;应变速率提升可以使得再结晶晶粒平均大小降低,并增加其数量,从而使得材料的平均晶粒大小随着应变的增加可以达到更小的尺寸;变形温度升高,使再结晶晶粒平均尺寸增大,从而导致材料平均晶粒尺寸粗大。（4）将Deform与元胞自动机微观组织演变模型结合,制定多尺度仿真流程,得出的模拟结果与金相实验结果吻合,并通过分析和讨论,认为在低温与高应变速率条件下,材料的微观组织结构更易形成较小的晶粒尺寸。实验证明,所建立的元胞自动机微观组织演变模型,可以很准确的再现温度、应变、应变速率对等通道转角挤压铝合金微观组织演变的影响规律,可以为制定等通道转角挤压工艺参数提供一定参考。