李蕊芝，周香林，孙澄川，谢 晨，温 薇

（1.北京科技大学新金属材料国家重点实验室，北京 100083；2.北京科技大学机械工程学院，北京 100083）

航空发动机、燃气轮机等重要传动系统叶片在工况条件下常由于发生疲劳损坏而导致严重故障，故需要对叶片表面进行强化处理，使其表面由拉应力状态变为压应力状态，以提高其疲劳寿命[1]。喷丸强化由于喷丸工艺简单、提高材料表面完整性效果显著、成本低等特点，成为广泛应用的一种表面强化技术。传统喷丸工艺通过直径为0.4~1.2mm的弹丸高速撞击工件表面来引入一定厚度的残余压应力层，从而抑制疲劳裂纹的萌生及扩展，进而提高材料表面的疲劳强度[2–5]。由于弹丸直径较大，因此传统喷丸工艺在强化材料表面的同时不可避免地增加材料的表面粗糙度。而大的表面粗糙度会造成更多的应力集中点，这将使喷丸带来的强化作用大打折扣。尤其是对材料表面性能要求极高的航空航天及能源动力用材，需要在提高材料表面性能的同时降低其表面粗糙度。微粒子喷丸（Fine particle peening，FPP）是在传统喷丸基础上发展起来的一种新表面强化方式，最早由日本学者Kagaya Chuji于2000年提出[6]，该技术通过使用比传统喷丸直径更小的丸粒冲击材料表面，使材料表面发生塑性变形，从而产生残余应力层和加工硬化层来提高材料表面强度，同时也能有效降低材料表面粗糙度。该技术自提出至今有大量国内外学者对微粒子喷丸的强化机理和应用进行了研究。……