纳米晶体材料具有诸多传统粗晶、非晶材料无可比拟的优异性能。高压扭转法(highpressure torsion，HPT)可以制备大块无孔隙、无污染的细小晶粒组织，晶粒尺寸在100nm或更小范围内。镍及镍基合金材料具有优异的综合性能，主要用于航空、航天等重要领域。通过对纯镍和镍钨合金单晶在高压扭转变形下微观组织和显微硬度的研究，可以加深对高温合金在室温时变形机理的理解，进一步丰富高温合金变形理论。本文对纯镍及镍钨合金单晶进行了高压扭转变形试验，考察了单晶试样在室温下在不同扭转圈数、不同扭转速度高压扭转变形过程中的变化规律。研究了在不同工艺条件下变形试样显微硬度的变化规律，并分析了试样中心位置和边缘区域显微组织的演变规律。结果表明:　　纯镍单晶经过HPT变形后，试样硬度有明显提高，边缘区域最高硬度接近变形前的2.7倍。随扭转圈数的增加，试样的中心硬度相比边缘区域增幅更大。经相同转数的变形，变形试样的中心区域附近，硬度梯度较大，而距中心1.0mm以外至边缘部位，硬度变化不明显而趋于稳定。在相同转速时，硬度沿径向随扭转圈数(N≤10)的增加增幅不明显。在相同扭转圈数下，高转速时硬度明显低于较低转速时硬度。　　镍钨合金单晶经过HPT变形后，中心硬度有大幅提高，边缘区域最高硬度增加到变形前的4倍。经相同转数的变形，中心区域硬度梯度高，而距中心2.0mm以外至边缘部位，硬度变化不明显。在相同扭转圈数时，高转速时硬度整体明显低于较低转速时硬度。在相同转速下，硬度沿径向随扭转圈数(N≤20)的增加增幅不明显。　　HPT变形对纯镍及镍钨合金单晶具有较强的晶粒细化能力。随着变形量的增加，中心位置和边缘区域晶粒组织逐渐得到细化，边缘区域的晶粒相比中心位置更加细化，且更均匀。与高转速相比，低转速下得到的组织更为微细，经过一定扭转圈数HPT变形后，边缘区域晶粒组织达到纳米级。而合金元素W的添加，显著提高了HPT变形后试样的硬度，试样组织也得到明显细化。