该工作利用SEM,TEM和HREM等手段直接观察了球磨碳钢过程中颗粒微观结构的演化过程,阐述了纳米铁素体的形成机制,并通过对球磨后颗粒的显微硬度测试,研究了球磨颗粒中不同区域间显微硬度的差异;观察了退火处理对球磨颗粒微观结构的影响以及球磨颗粒中不同区域显微硬度的变化;并初步阐明了高温退火条件下纳米铁素体的晶粒长大机制.通过形貌观察和硬度测试研究了球磨纯铁中纳米铁素体的形成机制.发现在球磨过程初期,纳米铁素体首先在球磨颗粒的表层区域形成并呈现层片状结构.通过形貌观察和硬度测试研究了球磨纯铁中纳米铁素体的退火行为.通过对具有不同碳含量(0.004mass﹪C ~0 .89mass﹪C)和初始组织(铁素体、珠光体、球粒状渗碳体及马氏体)的铁一碳合金进行球磨处理,同样也得到了包含纳米铁素体组织的颗粒,且随着碳含量的增加纳米铁素体的最高硬度高达8-13GPa.不同碳含量的铁-碳合金在球磨过程中生成的纳米铁素体和加工硬化铁素体的微观结构、硬度及退火行为仍然存在着明显的差异.