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残余应力对金属疲劳强度的影响,其核心在于它是“压应力”还是“拉应力”。
压应力是“守护者”:它能在材料表面形成一层保护性的压缩层,有效抵消部分外部交变载荷产生的拉应力,从而延缓疲劳裂纹的萌生和扩展,显著提升疲劳强度。例如,喷丸处理引入的压应力可使Inconel 718合金的高周疲劳寿命提升数倍。
拉应力则是“破坏者”:它会在材料表面产生应力集中,与外部载荷叠加后,加速微观裂纹的形成和扩展,极大降低疲劳强度,甚至导致早期失效。

值得注意的是,这种影响并非一成不变。温度和载荷会动态改变残余应力的状态:高温会加速压应力的松弛,削弱其保护作用;而交变载荷则可能促使应力重新分布,影响其长期稳定性。
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