本发明涉及金属材料结构性能改进技术,具体为一种利用塑性变形制备的金属二维纳米层片结构及制备方法,适用于金属材料镍､铝､铜､铁､钛及其合金｡本发明通过施加高速､大应变和高应变梯度塑性变形,获得高强度和高热稳定性的二维纳米层片结构,其层片厚度为200纳米以下,长径比为5以上,具有强的变形织构,层片内部与层片之间的晶体学取向差在15°以下｡本发明制备的二维纳米层片结构具有优越的综合性能,可实现强度和热稳定性兼备｡