本发明公开了一种多向轧制强变形工艺,对板材进行多道次循环多向轧制,具体包括如下步骤:送料机构将板材沿送料方向送入第一对轧辊之间,板材的厚度变薄、宽度尺寸增加;板材继续沿送料方向送入第二对轧辊之间,第二对轧辊两侧相对设置有一对侧旋轮,板材的宽度和厚度尺寸恢复至初始尺寸,第一道次多向轧制完成;然后重复第一道次第一工序,最后用表面交替设有凸起和凹槽的第四对轧辊进行轧制,该轧辊能够使板材在轧制过程中局部区域发生反复减薄和增厚的循环变形。本发明通过对板材进行整体多向循环变形轧制和局部循环变形轧制,可以获得晶粒细化程度较高且分布均匀的优良组织,显著提升了板材的综合性能。