滚压强化表面状态特征的疲劳演化及抗疲劳机制研究进展

韩坤鹏，张定华，姚倡锋,*，谭靓，周征

1. 西北工业大学 航空发动机高性能制造工业和信息化部重点实验室，西安 710072 2. 西北工业大学 航空发动机先进制造技术教育部工程研究中心，西安 710072

航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，被誉为“工业皇冠上的明珠”，它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性，是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。随着我国新型飞机的研制以及军机数量的大幅增长和更新换代，发动机的需求也在逐年增加。现有航空发动机多采用高强度合金作为其主体结构和主承力构件，主要涉及发动机涡轮盘、压气机盘、压气机叶片、传统系统轴承等以疲劳为主要失效模式的关键构件，它们决定了航空发动机的性能。据统计，航空构件中疲劳失效占80%以上。因此，航空发动机构件的疲劳性能与航空发动机的使用寿命息息相关。

表面完整性是指为保持和提高材料的固有力学、物理、化学、生物等使用性能而需使材料表面所具有的不同于基体的特定状态和性能[1-2]。表面完整性内涵包括表面状态和表面性能两个部分，两者是相互关联的，表面状态决定或影响表面性能，表面性能体现或反映表面状态[1]。表面完整性概念自提出以来就受到普遍重视，研究成果得到广泛应用，特别是航空航天等涉及国防安全的领域。大量的试验研究已经表明表面完整性对构件疲劳性能有着重要的影响[3-9]。但是，切削加工零件表面存在着各种各样不可避免的因成形制造带来的缺陷，如加工刀痕、划伤、表层组织损伤、夹杂物等，使得零件的表面完整性远远不能满足其设计要求，需要进一步的表面处理来改善其表面完整性，进而提高零件的服役性能。……