材料的组织结构直接影响着材料的使用性能,为了满足工作环境对材料的特殊需求,人们提出了多种表面改性技术。与传统的表面改性处理工艺措施相比,超声表面加工处理是一种方便、高效、低成本的方法,它能在金属机械零部件的表面大规模获得纳米结构表层的同时,还获得表面几何形态纳米化,从而提高金属的表面性能。本文采用天津大学焊接教研室研制的TJU-UMSNT-I型超声表面纳米加工处理装置对45钢、40Cr钢和铸铝棒材进行加工处理。利用透射电子显微镜对加工后的样品表面进行微观结构分析,用高精度电感式粗糙度仪对加工后的样品表面粗糙度进行测定,用显微硬度计分析加工后样品的硬度随厚度方向的变化关系,用扫描电子显微镜对摩擦磨损试验后,加工前后样品表面磨损程度进行分析。分析结果如下:(1)经超声表面加工处理后,在45钢、40Cr钢和铸铝的表层形成了等轴纳米晶结构表层,晶粒取向呈随机分布,同时形成了高密度的位错缠结,与原始晶粒尺寸相比,晶粒得到了很大程度的细化。(2)经超声表面加工处理后,45钢和40Cr钢的表面粗糙度显著降低,并形成光洁的表面,表面质量明显提高。(3)经超声表面加工处理后,45钢和40Cr钢的表面硬度与心部相比显著提高,且硬度值随着距表面距离的增大而减小。(4)经超声表面加工处理后,40Cr钢的表面磨擦系数比原始样品的低,且磨损重量有所降低,表面耐磨性得到了提高。