润湿性作为固体材料表面的一种重要性质，具有十分重要的研究价值，它是由材料的微观几何结构和表面的化学组成共同决定的。目前，已经制备了许多超疏水和超亲水材料，但对于表面润湿性可控材料的研究报道较少，因此找到具有优良润湿性并且可能通过简单有效的方法控制其润湿性的材料是十分必要的。金属纳米晶材料的优异性能主要表现在力学上的高硬度、高强度和良好的塑性和韧性；化学上的强抗蚀性和强的活化能力等。本文以工业纯Fe(Conventional polycrystalline ingot iron ,CPII)和工业纳米晶Fe(Bulk nanocrystalline ingot iron, BNII)为研究对象，重点探讨了表面形貌、表面电子结构与时效对金属表面润湿性的影响，旨在探究纯Fe与纳米晶Fe的表面结构与润湿性能之间的关系，为下一步表面涂层的润湿性做好铺垫。本论文研究制备了CPII与BNII的金相样品，用接触角测量仪（DSA100，Kruss Co.）测定金相样品的静态、动态接触角；通过用扫描电子显微镜和白光干涉轮廓测量仪测定金相样品的表面形貌及表面粗糙度，来表征样品表面的微结构；然后用表面分析仪对金相样品进行X射线光电子谱实验，对样品的XPS实验结果分析得到金相样品的表面成分及含量，最后将金相样品的静态接触角测量结果代入接触角测量仪的软件中，计算出金相样品的表面自由能。研究表明，在相同制备条件下，放置时间为1天的CPII及BNII的静态接触角都随着粗糙度的增大而减小且BNII的润湿性较好，放置24天的CPII及BNII的静态接触角都随着粗糙度的增大而增加，由于样品表面的不均匀性引起的接触角滞后现象，对于亲水性较强材料静态接触角更接近于后退角而疏水性较强的材料更接近于前进角，静态、动态接触角和粗糙度的关系与Wenzel模型的规律一致；CPII和BNII在空气中放置相同的时间后，CPII的氧化程度大于BNII的氧化程度，说明BNII的抗氧化性更好；对表面自由能的计算得出CPII和BNII的表面自由能总是随着接触角的增大而减小，说明接触角越大，则其表面能越小，在相同制备条件下BNII的表面自由能大于CPII的表面自由能。