表面滚压强化Ti-17试样

疲劳寿命提升9.7倍

超声表面滚压处理在Ti-17钛合金表面形成梯度微结构与残余压应力层,将旋转弯曲疲劳裂纹萌生寿命提升至总寿命90%以上。

谭靓 · Wenhao, Tang · Manqi, Wang · Yufei, Zhang · Yao, Changfeng

Surface and Coatings Technology 2025

参数信息

表面粗糙度 Ra
0.3 μm
表面应力集中系数
1.009–1.028
残余压应力影响层深度
100–500 μm
加工硬化层深度
100–300 μm

技术优势

疲劳寿命提高9.7倍

超声表面滚压使Ti-17合金旋转弯曲疲劳平均寿命相对对比试样提高约9.7倍,缘于裂纹萌生被推迟且扩展速率降低。

裂纹萌生寿命占比超过90%

处理后的疲劳寿命主要由裂纹萌生阶段构成,萌生寿命占总寿命90%以上,使部件在裂纹形成阶段即被有效保护。

引入100~500 μm残余压应力层

USR在表面形成深度达100~500 μm的压缩残余应力层,能够抵消服役拉应力,显著延缓裂纹萌生。

应用场景