席 刚，刘元铭，张跃飞，刘燕萍

(1.太原理工大学 机械与运载工程学院，太原 030024；2.北京工业大学 固体微结构与性能研究所，北京100124)

Ti-6Al-4V合金是一种α+β两相钛合金，具有密度小、高比强、耐高温、极耐腐蚀、形状记忆功能及出色的生物相容性等特点，使其在航空航天、造船、化工及医疗器械等领域得到广泛的应用[1-2]。但Ti-6Al-4V合金的耐磨性差、耐高温氧化性差、加工硬化率低，且表面容易萌生疲劳裂纹等缺陷，阻碍了其在高端制造领域的应用和发展，这些缺陷经常导致钛合金零部件的过早失效，降低安全性，增加使用成本。因此，通过表面处理技术提升Ti-6Al-4V合金表面质量是当前国内外研究的热点[3]。

目前采用普通滚压、热渗镀、喷丸、气相沉积等传统表面强化技术可以提高钛合金零件表面质量，延长零件的使用寿命[4-5]，但超声振动滚压加工技术相比于上述的表面处理工艺，能够更加有效及全面的提升金属材料表面质量，且其加工效率也远高于上述工艺[6-7]。超声振动滚压技术通过将超声波敲击能量与静态滚压相结合对材料表面进行强化,可使金属材料表面产生塑性变形，大大降低金属零部件的粗糙度，提高硬度，并优化其表面残余应力分布[8-9]。

超声振动滚压加工技术在金属材料表面工程领域占有重要地位。王婷等[12]对经超声表面滚压处理后的40Cr材料进行分析，发现加工后的材料表层晶粒细化至纳米级，同时在材料表层形成一定深度的塑性流变组织，材料的表面粗糙度Ra达到0.05 μm，显微硬度提高约63%，在材料表面引入残余应力最高为-846 MPa。……