本实用新型涉及在轴类金属材料表层形成纳米梯度组织的表面处理技术,具体地来说为一种在车床上对轴类金属材料表层进行处理提高材料性能的单轮刀具,该刀具是固定在车床的刀架上使用的｡该刀具设有固定杆､轴､轴承及旋转轮,轴垂直设于固定杆的一侧端部,轴上通过轴承安装旋转轮｡本实用新型单轮刀具在旋转的轴类金属材料表面进行滚动,同时单轮刀具沿工件做单方向轴向运动,在材料表层产生塑性变形,使工件材料表层晶粒发生晶粒细化而形成梯度纳米组织｡本实用新型单轮刀具投资少,操作简单方便｡