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摘要
为提高M50NiL钢的疲劳性能，在对M50NiL钢进行渗碳处理的基础上，分别进行单一磨料水射流喷丸、磨料水射流喷丸+表面超声滚压复合表面改性处理试验，研究表面形貌、表面粗糙度、残余应力场、表层硬度和疲劳寿命的关系。研究结果表明：与单一磨料水射流喷丸处理相比，复合表面改性处理可提高试样表面完整性。在表面形貌方面，复合表面改性处理试样获得了更完整的表面形貌，表面粗糙度降低了80%以上；在残余应力方面，复合表面改性处理试样最大残余压应力和最大残余应力场深度均大幅提升，表面残余压应力绝对值从870 MPa提升至1 398 MPa，残余应力场深度从400μm提升到600μm；在硬度方面，复合表面改性处理试样获得了较高的硬度。在单一磨料水射流喷丸处理的基础上，复合表面改性处理进一步提升了渗碳M50NiL钢的疲劳寿命，在最大应力水平σmax=800 MPa，应力比R=-1条件下，其拉压疲劳寿命较渗碳处理试样的疲劳寿命提高48.6倍，较单一磨料水射流喷丸处理试样的疲劳寿命提高1.1倍。复合表面改性处理试样疲劳寿命提升是残余压应力场、表面硬化及表面形貌改善的综合作用。
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单位贵州省材料结构与强度重点实验室; 贵州大学
