铝合金因其比强度高、耐腐蚀性好与可加工性强等优良性能,在航空、汽车领域常作为结构材料而广泛应用,提高铝合金强度以适应结构材料性能需求是目前铝合金研究方向之一。提高铝合金强度方法包括塑性变形与热处理,利用的强化机制包括晶界强化、位错强化、析出强化与固溶强化。塑性变形可以通过细化晶粒和提高位错密度增强晶界强化与位错强化效果。合金元素既可能以析出颗粒形态也可能以固溶原子形态存在于铝合金中,这两种形态都会影响铝合金在变形过程中晶粒尺寸和位错密度的演化,但目前尚不明确哪种合金元素形态对微观组织影响更显著。为此本课题以Al-1%Si合金为研究对象,通过热处理在变形前改变硅原子析出态与固溶态的比例,然后利用累积叠轧焊方式实现大变形,对比研究样品通过大变形达到微观组织结构与宏观力学性能饱和状态的过程中,纳米析出硅颗粒、晶粒尺寸与位错密度的演化特征,以比较固溶原子与析出颗粒分别对铝合金变形过程中组织及其性能的影响。其中,以固溶粗晶态样品为基础研究了变形早期与中期的组织与性能变化,进一步以轧制细晶态样品为基础研究了变形直至饱和状态的变化。样品微观结构通过TEM与EBSD方法表征,力学性能通过单向拉伸试验测量。本文的主要研究结果表明:（1）析出硅颗粒对提高变形早期位错密度的作用更加显著,而对提高饱和位错密度的作用弱于固溶硅原子。预制析出硅颗粒更多的样品变形早期位错增殖更快,变形中期位错密度逐渐趋于饱和,饱和位错密度更低。（2）铝硅合金变形达到饱和状态的过程中,固溶硅原子对细化晶粒和提高位错密度的作用比析出硅颗粒更大。预制析出硅颗粒更多的铝硅合金样品变形达到微观组织饱和状态后,晶粒尺寸更大,位错密度更低,对应屈服强度更低。（3）变形使铝硅合金微观组织细化后,晶界强化与位错强化是强度的主要来源,析出强化与固溶强化的直接贡献较小,但合金元素可以通过影响晶粒尺寸和位错密度而间接影响屈服强度。通过对变形样品微观组织结构参数的统计与分析,结合理论计算了各项强化机制对屈服强度的贡献,确定了样品屈服强度主要来自于晶界强化和位错强化。晶界强化与位错强化对屈服强度贡献之和（62%～83%）,远大于析出强化与固溶强化的贡献之和（8%～26%）。（4）饱和微观组织结构会受变形中的动态回复过程调控,析出硅颗粒与固溶硅原子对回复过程的阻碍能力不同。上述实验结果表明,弥散分布的固溶硅原子比同体积析出硅颗粒阻碍位错回复的总效果更好。另外材料内位错回复能力会影响材料饱和晶粒尺寸,位错回复能力越强,饱和晶粒尺寸越大。