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本文探讨了定向凝固和铸造两种制备状态对Ni3Al表面纳米结构组织特征的影响。采用表面机械研磨技术在定向凝固态和铸造态两种状态Ni3Al的表面制备了纳米结构表层。通过扫描电镜、XRD和TEM等技术手段对纳米结构表层的组织特征进行了研究。结果表明：经过相同工艺的表面机械研磨处理后，两种制备状态Ni3Al发生了类似的微观组织转变，如无序化转变和晶粒细化。但是两者的表层组织特征之间存在比较明显的。铸造态Ni3Al试样中Ni(Al)固溶体的含量高达65％，远高于定向凝固态Ni3Al试样中的7%。而铸造态试样表层的晶粒尺寸约56nm，远大于定向凝固态试样的22nm。两种制备状态时化学成分和显微硬度的差异可能是造成这种现象的原因。