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采用表面机械滚压处理(SMRT)在316L不锈钢表面制备出梯度纳米结构(GNS)表层,研究了SMRT对GNS表层中的相组成和微观组织演变的影响机制。结果表明:经SMRT后316L不锈钢表层的奥氏体相发生形变诱导马氏体相变,且马氏体含量随着SMRT压下量的增大而增多;微观组织的细化过程先后经历了高密度位错生成和交互作用、形变孪生、形变诱导马氏体相变和马氏体晶粒细化过程,最终在最表层形成以马氏体相为主、晶粒尺寸~55 nm的纳米晶组织。