本发明涉及在轴类金属材料表层形成纳米梯度组织的表面处理方法,解决现有技术中存在的被处理材料表面粗糙度较大､表面光洁度不好､工件表面难以形成纳米晶体结构等问题｡采用球形处理刀具在旋转的轴类金属材料表面进行滚动,同时球形处理刀具沿工件轴向运动,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,其变形层的深度达到100-300微米,工件材料表层晶粒尺寸由表面至内部依次为纳米尺寸晶粒､亚微米尺寸晶粒､变形晶粒及初始晶粒组织｡本发明加工方法通过改善材料表层的微观结构提高材料整体的力学性能,从而提高材料的使用寿命｡本发明加工方法投资少､操作简单方便｡