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摘要
针对材料表层梯度结构力学性能及残余应力分布研究不够深入的问题，对正火态45钢进行超声表面滚压加工(USRP)处理，在材料表层制备出微观梯度结构，并进行金相、SEM和EBSD分析。结果表明，根据形变程度将表层微结构分为3个区域：强变形区、微变形区和未影响区，厚度最高可达680μm。接着采用应变梯度理论(MSG)修正的仪器化压痕法对试样表层力学性能进行分析，发现试样表层的显微硬度、弹性和塑性变形性能均呈现明显的梯度变化。最后，采用轮廓法和X射线衍射法相结合的方式测量试样表面及内部残余应力分布。测试结果表明，处理后试样表面形成一定深度的残余压应力场，在距离表面约700μm处压应力峰值仍可达809.6 MPa,并且两种测试方法具有较好的一致性。系统分析了试样表层在微观组织、屈服强度、残余应力分布和塑性流变性能方面出现的明显梯度变化。
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