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第53卷第10期表面技术

2024年5月SURFACETECHNOLOGY·41·

超声滚压表面复合强化研究综述

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梁浩，潘永智，孙玉涵，张艺嘉，潘延安，付秀丽

（济南大学机械工程学院，济南250022）

摘要：超声滚压技术通过位错的湮灭和产生将晶粒细化至纳米级，提高了材料硬度和耐磨损等性能。探讨

了如何进一步提升材料的使役性能，通过将超声滚压与其他处理技术相结合形成复合加工工艺，克服单一

超声滚压处理工艺的局限性，如超过塑性变形的极限或过度强化带来的起皱、开裂和压溃等。超声滚压表

面复合强化技术作为特种复合加工工艺，在零件高性能表面制造中具有明显优势。根据超声滚压在复合工

艺中的位置顺序，分别介绍了超声滚压前端强化、同步强化和后续强化3种加工类型。超声滚压前端复合

加工技术主要包括超声滚压复合物理气相沉积技术和超声滚压复合离子注入技术等。在超声滚压同步强化

方面，讨论了声电耦合和温度场辅助超声滚压对变形层厚度和摩擦磨损性能的影响。在超声滚压后续强化

方面，介绍了涂层复合超声滚压技术，讨论了它对涂层裂纹、孔隙以及表面粗糙度的影响。此外，分析了

超声滚压对复合强化过程中材料微观组织演化和塑性变形的作用机制，总结了这些技术在改善表面强化效

果和满足复杂服役要求方面的研究现状。最后，展望了超声滚压复合强化技术的应用前景和发展方向，强

调了它在提高材料使役性能方面的研究价值和目标。

关键词：超声滚压；复合强化；微观组织演化；表面强化

中图分类号：TG176文献标志码：A文章编号：1001-3660(2024)10-0041-15

DOI：10.16490/ki.issn.1001-3660.2024.10.004

ReviewofResearchonUltrasonicSurfaceRolling

CompositeStrengtheningTechnology

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LIANGHao,PANYongzhi,SUNYuhan,ZHANGYijia,PANYanan,FUXiuli

(SchoolofMechanicalEngineering,UniversityofJinan,Jinan250022,China)

ABSTRACT:Theultrasonicsurfacerollingprocess(USRP)refinesthegraintonanometerlevelthroughtheannihilationand

generationofdislocation,whichimprovesthehardnessandwearresistanceofthematerial.Thestrengtheningmechanismof

USRPtechnologymainlyincludesdislocationstrengtheningandfinegrainstrengthening.Byapplyingultrasonicfrequency

mechanicalvibrationwithacertainamplitudealongthenormaldir