李 楠，王 曦，刘昌奎

（1.中国航发北京航空材料研究院，北京 100095；2.航空工业失效分析中心，北京 100095；3.航空材料检测与评价北京市重点实验室，北京 100095；4.中国航空发动机集团材料检测与评价重点实验室，北京 100095；5.材料检测与评价航空科技重点实验室，北京 100095）

0 引言

残余应力是指产生应力的各种因素不存在时（如外力去除、温度已均匀、相变结束等），由于不均匀的塑性变形使材料内部依然存在并且自身保持平衡的弹性应力，又称为内应力[1]。按照残余应力作用区域的大小分为3 类：第一类属于宏观残余应力，其作用与平衡范围为宏观尺寸；第二类为微观残余应力，其作用与平衡范围为晶粒尺寸数量级；第三类也属于微观残余应力，其作用与平衡范围为晶胞尺寸数量级，是原子之间的相互作用应力，如晶体缺陷（空位、间隙原子或位错等）周围的应力场等[2]。

在相关构件的设计、制造乃至服役过程中，第一类宏观残余应力起着重要的作用。一方面在大型结构件的加工、制造过程中，不均匀的残余应力是导致材料出现变形、开裂的主要原因，严重降低了零件的生产效率，提高了生产成本；另一方面，在零件服役的过程中，材料表面的残余拉应力可能会降低材料的疲劳强度、引起应力腐蚀，从而造成结构的早期失效[3-6]；因此，准确测量残余应力的大小与分布，对改进强度设计、提高工艺效果、检验产品质量和安全可靠性评价具有重要的影响。

由于残余应力的“自平衡”性，目前没有直接的方法可以准确测量其大小。……