纳米材料具有优异的功能特性，而纳米化已成为最大限度地开发材料性能潜力的有效途径之一。自上世纪80年代以来，人们提出了多种纳米材料制备方法，然而受严格的制备条件所限，现有的制备方法还难以获得大尺寸的、实用的纳米材料。实际应用中，金属材料的疲劳、磨损和腐蚀等失稳多始于表面，若在材料表面制备出一定厚度的纳米晶组织，即实现表面纳米化，就可以利用纳米晶的优异功能特性提高材料表面和整体的性能。
近年来，表面纳米化研究进展较快，人们相继提出了多种表面纳米化处理方法，例如表面机械研磨处理、超音速颗粒轰击、超声喷丸、气动喷丸和超声表面滚压冲击等。经过上述方法处理后，金属材料表面和整体的性能均得到了不同程度的提高。然而，现有的方法多用于处理具有一定厚度的块体材料，且由于弹丸的无序喷射，处理面普遍存在着粗糙度大的问题。对于工业上用量较大的金属薄板/带，还未见有效的表面纳米化处理方法。
金属薄板/带是采用轧制技术生产的，若将表面纳米化处理方法与轧制技术结合，即先对大厚度板材进行表面纳米化处理，再对其进行冷轧，不仅有可能实现金属薄板/带的表面纳米化，同时可以利用轧制来降低因表面纳米化处理而增加的表面粗糙度。基于这种设想，现有研究选取3%无取向硅钢热轧板进行表面纳米化处理，再采用具有轧制压力小、产品精度高的异步轧制对其进行冷轧，通过对板材不同深度的组织观测和硬度分析，研究表层梯度结构的演变过程及其对性能的影响。
3%无取向硅钢经过SMAT后可以实现表面纳米化，在表面形成等轴状、尺寸约为10nm的、取向呈随机分布的纳米晶组织，纳米晶层具有一定厚度。SMAT样品经过CSR后，表面的显微组织基本不变，但纳米晶层的厚度明显减小。SMAT和CSR使表面硬度显著提高。(欣然)


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