表面残余应力检测技术
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前言

在机械制造及再制造过程中,零部件的表面会不可避免地产生残余应力。此外,面向再制造的表面薄膜及表面涂层,不仅在制备过程中会产生残余应力,而且在服役过程中也会诱发残余应力。残余应力对零件、材料的性能有显著的影响,既有有害的一面,也有有利的一面,作用机制较为复杂。一般认为,残余拉应力会促进表面裂纹的产生,从而降低零件的疲劳强度和耐蚀性;而残余压应力则有助于提高零件表面的抗疲劳性能。

残余应力无法用感官直接感知,而且残余应力的状态,尤其是应力的大小及分布会随加工方法的不同而有所差异。因此,深入了解残余应力的产生原因,快速、无损地检测出表面残余应力,并控制和调整残余应力的大小和分布,对相关领域的科学研究和工业生产都具有非常重要的指导意义。

近年来,对残余应力的研究始终是国内外的热点方向,但是总结提炼并汇总残余应力研究成果的书籍较少且相对陈旧,对于新发展的残余应力检测技术,国内还没有专门文献对其进行全面的阐述。本书内容紧紧围绕表面残余应力检测,重点阐述了各种残余应力检测技术的测量原理、使用条件及应用实例,不仅涵盖了传统的残余应力测量方法,如钻孔法、X射线衍射法等,还系统介绍了一些新型检测技术,如纳米压痕法、拉曼光谱法、磁记忆应力检测等。此外,本书还凝聚了作者所在团队在残余应力研究方面的最新成果。

本书由王海斗、朱丽娜、邢志国编著,由我国表面工程和再制造工程学科的开拓者徐滨士院士主审,徐院士对本书提出了很多宝贵的意见。书中参考了大量的国内外文献,在此谨向相关文献的作者表示深切的谢意。此外,康嘉杰、顾林松、马建龙也对本书的编写提供了很大的帮助,在此一并表示感谢。

本书的出版工作得到了国家杰出青年科学基金(51125023)、国家973计划(2011CB013403、2011CB013405)及北京市自然科学基金重大项目(3120001)的资助。

本书涉及面广,应用面宽,限于篇幅和作者的水平,书中难免存在不足之处,敬请广大读者和专家提出批评和建议。

作者