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以金属管材为坯料，通过弯曲、切割以及胀形等手段生产出的空心构件已被应用到运输机械制造领域，这极大的促进了金属管材在现代工业领域的应用。在减轻运输机械重量的同时，为了保证其在使用过程中的安全性，及降低零件制造工艺的复杂程度，用于制备空心构件的金属管材需具有很高强度的同时，还需具有良好的力学和成形性能。然而使用现有技术生产的金属管材往往存在晶粒粗化、微观组织不均匀、微观组织纤维化及综合力学性能不佳等问题，这严重限制了金属管材在工业中的应用范围。从另一个角度看，这也是对现有资源的严重浪费。因此，如何利用简单易行、具有普遍适用性的方法消除现有金属管材中存在的微观组织缺陷、并改善其综合力学性能是金属管材生产领域亟待解决的问题。 本研究来源于国家自然科学基金项目（基金编号:51304046）和教育部项目博士点基金新教师类（基金编号:20130042120031），项目名称是“利用旋转弯曲工艺细化和控制金属管材微观组织的机理研究”。本项目提出了一种利用旋转弯曲变形过程中产生的大塑性变形细化和控制金属管材微观组织、改善其综合力学性能的方法。本文重点对变形过程中不同实验条件下微观组织演变规律进行研究。研究的具体内容如下: (1)为了研究旋转弯曲工艺对不同种类金属管材的适用性，本文分别对H65黄铜管、6061铝合金管、STKM17C钢管三种材料进行了旋转弯曲试验，并成功得到了多组实验条件下的实验结果。 (2)利用光学显微镜和电子背散射衍射技术(EBSD)研究随旋转弯曲变形条件（包括变形温度、下压量）的变化，金属管材微观组织结构的演变规律，包括晶粒尺寸及其分布规律、晶粒取向变化规律等。 (3)利用普通拉伸试验机对不同变形条件对应的金属管材试样进行力学性能检测，并结合力学性能检测结果与微观组织分析结果，分析旋转弯曲变形工艺参数对金属管材微观组织和力学性能的影响规律。 (4)通过分析实验结果发现新提出的金属管材旋转弯曲工艺，能有效细化H65黄铜管和STKM17C钢管的微观组织并改善管材力学性能。