李庆达，王志明，郭建永，胡军，王宏立，赵胜雪

（1.黑龙江八一农垦大学 工程学院，黑龙江 大庆 163319；2.肇庆学院 机械与汽车工程学院，广东 肇庆 526061）

随着工业技术的不断发展，金属材料在工业领域被广泛应用，金属材料失效常发生于材料表面[1]，如摩擦磨损、腐蚀、疲劳裂纹等。磨损失效是工程领域最常见的一种失效方式，在所有失效零部件中，磨损失效超过50%。每年因材料磨损失效造成了巨大的能源与经济损失，提高金属材料的摩擦磨损性能一直是工程材料科学家努力的目标[2]。金属材料的失效与其表面结构和性能有关，通过改变材料的表面组织结构和性能，可有效地提高材料整体的力学性能。

纳米材料被定义为物理微观结构特征尺寸在1～100 nm范围内的一类纳米量级材料，其独特的结构特征决定了纳米材料具有较好的力学性能和物理化学性能[3]。与普通晶体材料相比，纳米材料具有高强度、高硬度、高热膨胀系数、高热比、低导热率[4]等特点，但由于金属纳米材料自身存在的低塑性与低韧性缺点，使得强度与塑性这两个重要的力学性能出现互相排斥，纳米材料自身难以同时满足这两种较优的力学性能，从而限制了纳米材料的进一步发展。基于此，1999年，Lu K和Lu J首次提出金属材料表面纳米化（Surface self-nanocrystallizat- ion,SNC）的概念[5]，表面纳米化是表面改性技术与纳米化技术相结合的一种材料表面处理新方法[6]。材料经表面纳米化处理后，材料表层可在空间上呈现由纳米级到微米级变化的梯度纳米结构。……