強塑性變形法（SPD）通過使材料產生強烈塑性變形，將晶粒細化至納米量級。如：等通道轉角擠壓、高壓扭轉、疊軋復合技術等。強塑性變形制備亞微米和納米材料已引起了材料研究學者廣泛的興趣，并且對于不同強塑性變形方法導致的微觀結構及晶粒細化機制進行了深入地研究。但用SPD方法制備的晶粒尺寸均大于100nm。
表面機械研磨處理（SMAT）是近幾年新發展起來的通過強塑性變形使原始粗晶晶粒細化至納米量級的技術，最小平均晶粒尺寸可達到10nm。它不同于其他的強塑性變形方法和普通的噴丸技術，具有其獨特的特征，目前利用表面機械研磨技術已經在一些金屬和合金中實現了表面納米化。科研人員以具有高層錯能的密排六方金屬工業純鈦（TA2）為樣品，研究分析了工業純鈦經SMAT強塑性變形后的微觀組織變化。
SMAT技術的工作原理是：在一個密閉容器中放置大量的球形彈丸，容器的上部固定試樣，下部與振動發生裝置相連，工作時彈丸在容器內部作高速振動運動，并以隨機的方向與試樣發生碰撞，通過強塑性變形使材料表面納米化。處理時可以通過改變彈丸大小、振動頻率來調節彈丸撞擊材料表面能量的大小。SMAT技術可以在材料宏觀變形量很小的情況下，在材料表面累積巨大的微觀變形量。
實驗結果表明，SMAT技術可使晶粒最小尺寸達到10nm。SMAT和其他強塑性變形方式得到的晶粒尺寸相差一個數量級，其根本原因在于應變速率和載荷方向；兩種變形方式下晶粒細化機制的差異，是由于在室溫條件下高應變速率增加了位錯滑移的臨界分切應力，使SMAT方式的孿生更容易發生；動態再結晶在SMAT晶粒細化過程中起著重要的作用。
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