常 帅，谈建平，张剑睿，涂善东

(华东理工大学 机械与动力工程学院 承压系统与安全教育部重点实验室，上海 200237)

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金属材料在机械加工过程中受到机械、热、化学能、拓扑和冶金等因素的影响[1]，会影响表面完整性，如表面微观组织结构、粗糙度和残余应力等。表面完整性是决定构件可靠性和功能性的重要因素之一[2-3]，尤其是在疲劳条件下，裂纹通常从自由表面萌生[4]，占整个疲劳寿命的80%左右[5-8]，故构件表面完整性的影响尤为显著。

早期关于加工引起的表面完整性改变对疲劳性能影响的研究主要集中在工件表面粗糙度这一参数上[9-11]。进一步研究表明，粗糙度作为疲劳强度的唯一指标存在不足，表面形貌、表面微观组织结构和残余应力均会影响疲劳强度[12]。大量研究表明，工件加工过程中引入的残余应力水平是影响高周疲劳强度的主要因素[13-16]。残余应力改变了表面裂纹萌生及裂纹扩展的驱动力[17]，残余压应力可提高疲劳性能，残余拉应力会对疲劳抗力产生负面影响。而在低周疲劳下，由于塑性变形将残余应力释放，对低周疲劳强度影响较小[18-20]。测试试样表面残余应力对疲劳性能同样有影响也是不言而喻的。有研究表明，试样表面残余应力对疲劳强度影响程度随着表面粗糙度的增加而减小[21]。然而，为了分析加工工艺对疲劳性能的影响，有的研究并未对试样表面粗糙度做出控制[22-26]。此外，已有研究所使用的试样表面粗糙度大多处于较高水平[13，16，27-28]，粗糙度达到疲劳试验标准规定值的相关研究鲜有报道。……