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累积叠轧工艺制备超细晶金属材料有两个显著缺点，一是可适用的金属材料种类有限，二是制备出的超细晶金属材料塑性极差。针对这两个问题，本文设计了高温累积叠轧+冷轧工艺，成功制备出了1100/7075铝合金多层复合板材，利用拉伸试验机、金相显微镜、SEM-ECC/EBSD、TEM及XRD系统研究了轧制态不同层数复合板材的力学性能和微观组织差异，并采用低温退火处理以及形变热处理对相关典型样品进行了力学性能和微观组织优化。主要研究成果如下：对轧制态不同层数复合板材的研究表明，随着层数增加，屈服强度以“阶梯”形式逐步提高，而总延伸率先降低后增加：当层数少于80层时，屈服强度保持在280MPa~285MPa，160层和320层时提高到340MPa，640层和1280层时达到最大值370MPa。对于层数较多的复合板材，不需要剧烈冷变形即可获得超细晶组织，其冷轧时晶粒的快速细化与组元金属层弯曲和颈缩导致晶粒快速几何分割，混晶组织使局部形成应力集中，界面切应力产生附加切应变以及氧化层促使周围晶粒扭转等四个因素有关。除了晶界强化和林位错强化外，层界面强化也能成为多层复合板材的强化机制。对1280层复合板材低温退火性能优化的研究表明，与轧制态1280层样品相比，150°C/30min退火后发生了较大程度的回复，使屈服强度降低了9%，达到331MPa，但总延伸率提高了1倍，达到8%，尤其是均匀延伸率增加到6.1%，因此抗拉强度仍能达到375MPa。退火态样品拉伸曲线上出现的“阶梯”状应变硬化行为与拉伸过程中切变带的形成与扩展以及层界面导致较快的动态回复有关。对1280层复合板材形变热处理性能优化的研究表明，与固溶+75%冷轧态样品相比，120°C/12h时效后由于沉淀时效强化与回复软化的共同作用，使强度和延伸率同时提高，屈服强度与抗拉强度分别从328MPa与352MPa提高到342MPa与391MPa，总延伸率与均匀延伸率分别从3.4%与2%提高到10.5%与7.8%。对高温叠轧制备的1280层样品退火前后EBSD微观组织研究表明，由于7075铝层中靠近层界面处的一些小晶粒与相邻晶粒间的界面绝大多数为大角度界面，迁移速率快，在400°C退火时作为现成的再结晶晶核并优先生长，因此退火后样品中有大量晶粒同时跨过了多个相邻的1100与7075铝层。这必然会提高界面复合强度，形成冶金结合。由此提出取向控制界面迁移冶金结合机制。