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纳米材料结构的特殊性使其在机械、物理和化学性能等方面具有明显不同于常规材料的优异性能。材料的失稳多始于表面，所以只要在材料上制备出一定厚度的纳米结构表层，即实现表面纳米化，就可以通过表面组织和性能的优化提高材料的整体性能和服役行为。因此，表面纳米化是纳米材料领域最有实际应用前景的技术之一。 本试验采用通过改进的工业上常用的抛丸机，对工业纯钛(TA2)和钛合金(Ti6Al4V)进行了高能喷丸纳米化处理，并通过X-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等，对高能喷丸表面纳米化处理后试样进行了分析，结果得出，表层的晶粒尺寸约为20～40nm，实现了工业纯钛和Ti6Al4V的高能喷丸表面纳米化。 经过高能喷丸处理后的工业纯钛和Ti6Al4V在不同程度上存在表面损伤：工业纯钛在高能喷丸15min后开始产生面积较大的脱皮，喷丸30min后出现微细非扩展裂纹，喷丸90min后出现较大的裂纹，沿纵向扩展没有超越纳米层；Ti6Al4V在喷丸15min后产生了脱皮，但脱皮面积相对较小，喷丸90min后出现微细非扩展裂纹，继续延长喷丸时间没有发现扩展裂纹。工业纯钛和Ti6Al4V喷丸后表面上的这些裂纹主要分布在起皮周围，仅仅限于表面，并没有沿纵向扩展超越纳米层，是引起表面起皮的原因。 采用表面形貌仪对高能喷丸纳米化处理后的工业纯钛和Ti6Al4V进行了表面粗糙度的测量，结果表明：工业纯钛高能喷丸纳米化处理后，表面粗糙度增大，喷丸10min时粗糙度达到最大值，继续喷丸粗糙度降低，喷丸60min时粗糙度趋于稳定；Ti6Al4V高能喷丸纳米化处理后，表面粗糙度增大，喷丸30min时粗糙度达到最大值，继续喷丸粗糙度降低，喷丸60min时粗糙度达到极小值，然后逐渐趋于稳定。 高能喷丸处理形成的表面纳米层及表面残余压应力场使其疲劳强度大幅度提高，但也使工业纯钛和Ti6Al4V表面产生微裂纹和较高的表面粗糙度。采用喷丸工艺参数为直径Φ1mm的铬钼合金钢丸、弹丸速度为45m／s、时间为60min喷丸处理可获得表面无扩展裂纹及粗糙度最小的最佳表面状态。