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采用超音速微粒轰击技术（SFPB）对40Cr调质钢进行表面纳米晶结构制备，并利用TEM、XRD、GX-71型金相显微镜和TuKON2100显缈维氏硬度计等对表面纳米层的组织结构和显微硬度进行了分析研究。结果表明，经过SFPB表面处理后，在40Cr调质钢表面晶粒细化，形成了随机取向的铁素体和渗碳体纳米晶粒，晶粒尺寸达到10nm，纳米层厚度为40μm；纳米晶粒尺寸随着距表面距离增加而增大，纳米化主要是位错运动的结果；经SFPB处理后表层的显微硬度提高到526HV，且随着深度的增加硬度迅速降低。