一种机械能辅助纳米化热扩散渗装置，包括渗罐、行星传动机构和旋转轴,其特征在于，渗罐由左端盖、罐体和右端盖组成，渗罐内表面设置有内齿圈与挡板，左端盖与输入轴通过螺栓连接，右端盖与支撑轴通过螺栓连接，输入轴与电机相连，保温箱内壁与罐体外表面之间设置有加热板，行星传动机构由行星轮、行星销、行星架和太阳轮组成，行星架分别安装在左端盖和右端盖的内侧，行星轮通过行星销安装在行星架上，太阳轮固定在旋转轴上，旋转轴上设有凸台，工件固定在工件装夹板上，罐体内放置有渗剂和弹丸，渗罐转动时，挡板带动弹丸从高出落下，冲击工件表面产生塑性变形形成纳米层，有效解决了经纳米化预处理后的材料在热扩渗过程中面临的晶粒长大问题。