工程上绝大多数零件的失效都是从表面开始的，因此开发新的表面强化技术对提高机械零件的使用寿命具有重要的意义。表面纳米化被认为是最具前景的表面技术之一。 本文利用高能振动喷丸技术对低碳钢和工业纯钛进行了表面纳米化处理。通过光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)，显微硬度计和表面粗糙度仪等对样品进行观察测试，分析了喷丸强度与喷丸时间、喷丸距离、输入的频率、弹丸尺寸和数量等喷丸工艺参数之间的关系，以及样品的硬度、粗糙度的变化。 实验结果表明，高能喷丸处理可在低碳钢和工业纯钛表面得到一定深度的纳米层和剧烈塑性变形层。喷丸时间越长，样品表面的形变层越深。表面硬度随喷丸时间的延长而提高，并且硬度由表面到心部逐渐降低。喷丸过程中，样品的表面粗糙度刚开始时增加很快，最后将在某一值附近波动。平板样品喷丸后的翘曲高度与表面变形层深度有较好的对应关系，可以用来衡量喷丸强度的大小。喷丸工艺参数对样品喷丸后的翘曲高度有很大的影响；随着喷丸距离的增加，喷丸相同时间后样品的翘曲高度也逐渐增加，达到最大值后开始下降；弹丸的装入数量也有类似的规律，即先随着装入量的提高不断提高，达到一定量后下降；采用较大的弹丸直径和较高的输入频率，喷丸后样品的翘曲高度也将提高。 对表面变形层的微观分析表明，经纳米化处理后，低碳钢表层变形层深度随喷丸时间的延长而增加，但在喷丸开始阶段增加较快，然后趋于平缓。经2小时喷丸后深度可达80微米，表层纳米晶粒可以细化到20纳米左右。高能喷丸也可以使密排六方金属表面纳米化。工业纯钛经喷丸处理后，表面变形层深度可达200多微米，表层晶粒尺寸也可以细化到22纳米左右。