纳米晶金属材料具有很高的强度,但其塑性却有限。卢柯等人利用表面纳米化技术制备的梯度纳米晶铜,通过底层大晶粒限制表层纳米晶的应变局域化,使纳米晶呈现了大的塑性变形,而其弹性应变小于0.5%(由屈服强度除以弹性模量获得),远低于金属晶体的理论弹性应变极限(10%)。在我们以前的研究中,Nb纳米线在Ni Ti记忆合金中展现了大的弹性应变,其机制为Nb纳米线的弹性应变与记忆合金的点阵切变应变相匹配。受此启发,如果利用表面纳米化技术对形状记忆合金进行处理,其表面纳米晶的弹性变形行为值得研究。本论文以Cu Zn Al记忆合金为研究对象,分别研究了热处理工艺和喷丸处理对Cu Zn Al合金微观组织与性能的影响,并利用同步辐射高能X射线技术研究了Cu Zn Al合金表面纳米晶的弹性变形行为。研究发现,热处理温度低于800°C时,随着热处理温度的升高和保温时间的延长,Cu Zn Al合金中α相的含量逐渐减少,β相的含量逐渐增加,合金内部的晶粒尺寸由4μm增大至12μm,样品的延伸率和抗拉强度逐渐下降。热处理温度高于800°C时,合金内部主要为马氏体组织。Cu Zn Al合金经750°C保温10 min空冷后,在室温下主要为α相,延伸率和屈服强度分别为10.53%、171.31 MPa;经750°C保温20 min空冷后,在室温下主要为β相,延伸率和屈服强度分别为8.38%、286.16 MPa;经800°C保温5 min水淬后,在室温下为马氏体,延伸率和屈服强度分别为11.43%、250.84 MPa。上述三种组织的Cu Zn Al合金板材经喷丸处理后表层组织均转变为α相,随着喷丸时间的延长,表面变形程度和变形层厚度逐渐增大,晶粒尺寸逐渐减小。经喷丸处理5 min后,α-Cu Zn Al合金表层的晶粒尺寸为24.36 nm,显微硬度相较基体提升了72.94%,延伸率和屈服强度分别提升了51.28%、89.57%,β-Cu Zn Al合金表层的晶粒尺寸为22.68 nm,显微硬度相较基体提升了52.63%,延伸率和屈服强度分别提升了69.14%、37.36%,M-Cu Zn Al合金表层的晶粒尺寸为34.81 nm,显微硬度相较基体提升了20.60%,延伸率和屈服强度分别提升了55.56%、14.19%。利用同步辐射高能X射线衍射发现,喷丸处理后的M-Cu Zn Al合金表层纳米晶的弹性应变达到3.20%,明显高于α-Cu Zn Al合金表层纳米晶的弹性应变(1.74%)。