实际生产中，低应力多碰载荷（碰撞应力远小于屈服应力，且多次碰撞）下工作的重要零部件，常常因为发生塑性变形而导致失效。研究表明，由于材料单位体积应变能和应力水平随着层深而衰减，材料的塑性应变率随着碰撞次数的增加而减小，而且形变发生主要集中在材料的表面及附近。根据材料的形变特性，本文提出采用梯度涂层的方法来提高材料的抗多碰塑变性能。具体方案是通过先进的放电等离子烧结技术制备了1#纯铁、2#铁镍突变、3#铁镍梯度三种试件，并对其进行低应力多碰试验，分析它们的形变规律，在一定的假设条件下，建立数学模型。采用正交试验的方法，制定了九组烧结试验，寻找出最佳的烧结温度、烧结时间、烧结压力，保证试件具有最佳的综合力学性能。经显微硬度测试，所制备的铁镍梯度试件硬度值呈连续梯度增大的趋势。光学显微镜和金相显微镜的观察图片都表明了各层间过渡处结合紧密，符合期望。通过坐标网格法，对三种试件的塑性变形进行了分析。在相同的低应力多碰条件下（碰撞应力σ=50Mpa碰撞行程h=12.5mm碰撞频率为p=4Hz），铁镍梯度试件、铁镍突变试件、纯铁试件的累积变形量和最大应变率依次增大。从发生形变的区域上看，铁镍试件形变区域明显少于其他两者。这充分说明了梯度试件在低应力抗多碰塑变能力方面显著优于突变和纯铁试件。同时，经过硬度测试，验证了多碰后材料发生了形变硬化，且硬化差值对比也符合上述的结论。分析试验数据，建立数学模型，得出以下结论：累积变形量与碰撞次数呈指数关系；当碰撞次数一定时，层深与应变率的自然对数呈线性关系。同时，利用软件对两模型进行了回归分析和检验，保证了模型的可靠性。