细化晶粒是提高铝及其合金综合性能的重要手段,通过细化晶粒不仅可以提高材料的强度,还可以改善其塑性和韧性。微合金化和大塑性变形作为两种有效的细化晶粒的方法,在材料制备领域得到了广泛的运用。多向锻造是强塑性变形方法的一种代表性工艺,因其成本低、工艺简单等已经成功应用于多种材料上,并制备出大块致密材料。随着对材料性能的要求越来越高,制备出高强高韧的铝及铝合金材料已经成为当前的研究热点。本文旨在研究多向锻造工艺和稀土元素对变形铝合金组织性能的影响。为此,采用数值模拟技术研究多向锻造工艺对7075铝合金组织及性能的影响,在此基础上,开展了多向锻造工艺及稀土元素对Al-Mg-Si-Cu合金组织性能影响的实验研究。主要研究内容如下：(1)以7075高强铝合金为研究对象,在传统多向锻造工艺基础上,设计了一种有模具的多向锻造工艺。利用数值模拟方法,对比分析了两种工艺下金属流动性、成形载荷和等效应变分布,对变形后7075铝合金微观组织及均匀性进行了预测。(2)为研究多向锻造工艺及稀土元素Er和Sc对Al-Mg-Si-Cu合金组织性能的影响,首先在6061铝合金的基础上,设计了5种Al-Mg-Si-Cu合金成分,分别为：Al-Mg-Si-Cu, Al-Mg-Si-Cu-0.15Er, Al-Mg-Si-Cu-0.30Er, Al-Mg-Si-Cu-0.45Er, Al-Mg-Si-Cu-0.15Sc;其次设计加工了水冷铜模及多向锻造模具,为实验的顺利进行提供了条件；最后结合差热分析和金相组织,确定了合金的均匀化制度。(3)对比分析了Er和Sc对均匀化态合金组织的影响,讨论了添加不同含量的Er和Sc对变形后合金组织性能的影响,并对合金每道次变形后中心及边缘的硬度进行测量和对比分析。结果表明：添加0.3wt%Er的Al-Mg-Si-Cu合金在3道次变形后得到的综合性能最佳。