倪永恒，朱有利，侯 帅

(陆军装甲兵学院 装备保障与再制造系，北京 100072)

随着高速列车和风力发电行业的迅速发展，相关零部件的安全可靠性问题受到越来越多的重视。17CrNiMo6钢因高强度、高韧性和高淬透性而被广泛应用于高铁、风力发电等工业领域。在高速列车上，17CrNiMo6钢主要应用于动力传动系统的重载齿轮轴上[1]。因疲劳引起的17CrNiMo6钢齿轮轴裂纹和断裂故障，明显降低了机车传动系统机械可靠性[2-3]。机械零件的疲劳失效常源自于表面，为了提高零件的性能，延长机械装备的整体寿命，提高其可靠性，改善材料的表面状态是一个重要途径[4]。喷丸强化[5]和滚压强化[6]是用于改善零件抗疲劳性能的传统表面机械强化方法，而超声冲击处理和激光冲击强化[7]等是近年来发展起来的抗疲劳表面强化方法，其研究和应用受到国内外研究人员的越来越多的关注[8-9]。超声冲击处理是利用超声波振动驱使冲击针高速撞击金属表面，使金属表层产生较大的塑性变形，从而引入残余压应力，提高表面硬度，细化表层晶粒的表面机械强化方法，已经在桥梁、舰船、车辆等钢结构焊后处理中得到了应用[10-11]。一般认为，剧烈的表面塑性变形会引起材料表面晶粒细化和纳米化[12]，但超声冲击处理晶粒细化与喷丸纳米化的机理有较大区别。研究表明[13-15]，对45钢喷丸处理约150s，在表面制得约15μm纳米化层，对ST12钢喷丸处理约15min，在表面制得约25μm纳米化层，对7050铝合金增压喷丸处理约20min，在表面制……