低碳钢因其生产技术较成熟，成本较低廉，在工业生产中作为基础材料，被广泛使用。由于生产技术的高速发展，已有材料不能够满足生产对材料的需求，学者们制造了金属纳米晶来改善其性能，或者用合金法来制取不同于基体材料的新材料。本文选择低碳钢中的工业纯铁和Q235作为实验材料，通过表面机械研磨（SMAT）的方式对两种材料进行表面自纳米化，分析纳米化对其性能的影响，并对工业纯铁，用熔融盐法进行渗硅，分析纳米化对渗硅相关性能的影响。得出以下主要结论：1、机械研磨35min和45min都实现了工业纯铁表面自纳米化，随着机械研磨时间的增加，纳米晶晶粒尺寸逐渐变小，性能的变化规律是：在腐蚀液中耐蚀性能越来越差，表面粗糙度越来越大，显微硬度越来越高。纳米晶在空气中放置10个月后发生了严重的腐蚀，腐蚀的发生主要集中在表层花纹密集区域，沿着流变层曲线向材料内部延伸，腐蚀深度可达到150μm。2、Q235钢在大弹丸（Ф8mm）低频（50HZ）和小弹丸（Ф4mm）高频（20KHZ）两种条件下SMAT都实现了表面自纳米化，所得晶粒尺寸分别为29.70nm和30.44nm。与原始试样相比粗糙度都有明显提高，分别是原始试样的8.3倍和30.9倍。小弹丸高频实验条件下，粗糙度更大。在腐蚀液中，耐蚀性差别较大，小弹丸高频条件下试样较粗晶材料耐蚀性降低，而大弹丸低频条件下较粗晶材料耐蚀性提高。表面粗糙度的不同是导致材料耐腐蚀性能的差异的主要因素。大弹丸低频条件下得到的纳米化试样放置空气中10个月后，材料发生明显腐蚀现象，腐蚀方式主要以点蚀为主。另外，SMAT后两种样品的表层硬度都有大幅度的提高，分别达到了基体的2.4倍和2.3倍，大弹丸低频条件下，硬度稍大。3、利用熔融盐法可以实现对粗晶纯铁以及SMAT35min和45min后的试样进行渗硅处理。结果发现实现了渗硅，生成Fe3Si，对于相同试样，渗硅时间越长，渗硅深度越深，沿着渗硅方向，硬度呈现先增加后降低的趋势，饱和磁化强度越大。对于渗硅时间相同的不同晶粒尺寸工业纯铁来说，晶粒越小，渗硅深度越深，显微硬度越大，饱和磁化强度越大，粗晶渗硅0.5h后不能够实现渗硅。SMAT45min后的工业纯铁渗硅9h后渗硅深度高达150μm。渗硅对试样的矫顽力HC和剩磁MR的改变不明显。SMAT45min后的纯铁渗硅9h后饱和磁化强度最大，为235emu/g。