图1。2。2。2 喷丸后的残余应力场[8]

由喷丸处理产生的残余压应力在实际工作环境中起到了阻碍和延缓疲劳裂纹的延展。这是由于喷丸处理产生的残余应力会对外加的拉应力产生一定反作用，减少外加的拉应力，从而对拉应力产生的裂纹起到了阻碍作用，增加了对疲劳断裂的抵抗性[10]。

虽然残余应力是喷丸处理中的一个重要改性因素，但是在本次实验采用的镍基合金经常工作的高温和交变载荷作用下，一般应力都会发生松弛。所以对于镍基合金和类似的高温合金，喷丸处理带来的喷丸处理层和靠近处理层的组织改变，才是喷丸处理在高温合金中的改性原因。在高温下，喷丸处理带来的高位错密度会减小，晶块也会长大，但是当外加载荷低于疲劳极限时，这些喷丸组织的变化发生的十分缓慢，依然能大幅提升高温合金的抗疲劳断裂能力[11]。

1。3  镍基合金中添加元素的影响

镍基合金根据合成的金属元素不同，其结构性能也不尽相同。不同的合金元素对镍基合金起到的作用也不同，有的可以起到固溶强化的作用，有的能强化合金的晶界，也有的可以对第二项进行强化[12][13][14]。

镍基合金中，铬是组成基体的重要元素。我们为了增加其抗氧化和耐腐蚀能力，一般可以加入一定铬[15]。当加入的铬到一定比例时，会在表面形成一层致密氧化膜，从而在物理角度提高其性能。钛和铝也是基体中重要的组成元素，也可以和集体中的各种元素组成化合物来改变合金性能。而像C，B，Zr三种元素则是能对镍基合金的晶界起到强化作用，Nb、Ti、Al则会组成γ’相[16]。

1。4  镍基合金的发展和现状

1。5  本次毕业设计探索的内容、目标及创新性文献综述

    本次毕业设计作为一项探索性实验，在前人所作研究的基础上进行扩展和总结。所用原材料为新型镍基合金，以真空感应熔炼工艺和均匀化处理制备出样品，并选取原始试样进行固溶处理和后续的喷丸处理。通过光学显微镜（Optical Microscope，OM）、扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）和显微硬度测试来表征固溶处理和喷丸处理后的试样中细晶结构的特征，记录下显微组织的变化,然后对各组不同处理后的组织的变化行为和性能变化做出对比。就可以确定加工方式对细晶组织影响和对材料性能的影响。

当今研究细晶材料的文献主要关于铜，工业纯铁和钛等金属。而对于镍基合金的细晶结构的文献却相对较少。镍作为一种重要的金属，在军事和民用工业都有广泛的应用。为了充分研究和开发超细晶材料的优良性能,以及为以后工业化大规模制造提供理论储备，对镍基合金进行研究是十分有必要的。