因为长期暴露在外部环境中,材料的磨损和腐蚀等通常是从材料的表面开始的,而表面损伤或者破坏会影响材料的综合使用性能。因此,采用各种表面处理技术改善材料的表面性能有着十分重要的意义。作为一种表面改性方法,金属材料表面纳米化是在材料的表层制备出纳米晶体结构,来提高材料的综合力学性能。但常见的表面纳米化技术对类似高温镍基合金这类高强高硬材料表面纳米化效果并不显著。结合电脉冲对材料微观结构、力学性能的影响,本文将电脉冲与超声冲击相结合应用于高温镍基合金的表面纳米化处理过程中。开发了一种电脉冲超声复合表面纳米化的技术。依此技术进行超声冲击系统、脉冲电源系统的研制,并通过合适的方法将超声冲击和脉冲电流有效耦合,调试得出设备可持续稳定运行的工艺参数。对Inconel718高温镍基合金进行超声冲击实验。根据设备特点、实验室条件和实验要求设计实验工艺过程。对影响实验结果的主轴转速,进给速度,超声振动头静压力,滑动道数进行控制变量的对比实验来选取最佳的工艺参数。在超声冲击最佳的工艺参数下进行电脉冲超声复合表面纳米化实验。通过XRD,SEM,TEM,EBSD,表面粗糙度仪等检测设备对处理后材料的表面成分、表面形貌、组织结构和综合性能进行表征。通过与基体和传统超声冲击处理后的样品表面成分、表面形貌、晶粒度、硬度、强度、耐磨性、热稳定性进行对比来研究电脉冲超声复合处理对材料产生的影响。研究超声冲击、电脉冲对Inconel718高温镍基合金产生的影响,来说明电脉冲的引入对超声冲击起到的作用,通过理论分析、实验结果、建立有限元模型来探究电脉冲超声复合表面纳米化的机理,为技术的进一步推广和应用奠定基础。