孙银莎，贾云飞，苑光健，李 晓，张显程

(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)

0 引 言

在工程部件的服役过程中，疲劳、腐蚀、磨损等失效与其材料表面状态息息相关；材料表面强度和质量对其可靠性和服役寿命起着至关重要的作用。近年来兴起的表面强化技术可以在保持实用性和经济性的同时显著延长工程部件的服役寿命。纯钛是一种低密度、高比强度、高耐热的材料，广泛应用于航空航天、石油化工等工业领域[1-2]。纯钛在航空领域主要应用在飞机零部件和航空发动机上。航空航天工业的快速发展对纯钛性能提出了更高的要求；然而，纯钛表面硬度低、抗疲劳性能差的劣势限制了其更广泛的应用[3-4]。

表面强化技术可以改善金属材料的表面质量，提升表面硬度，改善抗疲劳性能，对于工业纯钛等材料的广泛应用有着重要意义。表面强化技术包括激光熔覆、渗氧、渗碳以及表面纳米化技术等，其中表面纳米化技术能够在材料表面制备出一定厚度的纳米晶层，使纳米材料的优势与传统工程材料相结合，从而延长材料的使用寿命[5]。超声表面滚压加工作为一种新兴的超声辅助表面纳米化技术可以同时满足晶粒细化、加工硬化与表面粗糙度等方面的要求[6-7]。在超声表面滚压加工过程中，材料表面因受到工作头的静压力和超声振动的共同作用而发生弹、塑性变形，产生一定深度的塑性变形层；……