文章摘要:目的提高TC11钛合金的使役性能，对LSP技术在钛合金航空构件上的推广应用提供试验依据和技术支撑。方法利用激光冲击强化（LSP）技术对片层组织的TC11钛合金进行表面纳米化处理，激光能量6J，脉宽20ns，光斑直径3mm，搭接率50％。借助X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线应力分析仪、显微硬度计及拉伸试验机对TC11钛合金LSP前、后的微观组织及力学性能进行表征。结果经LSP处理后在TC11钛合金表层形成梯度纳米结构，其中外表层晶粒尺寸约为10nm，形变层厚度约为200μm；在次表层组织中形成了大量位错缠结、形变孪晶及层错等晶体亚结构缺陷。LSP后钛合金表层存在着最大残余压应力（-267MPa）和显微硬度值（425HV），且随着距表层距离的增大，相应的数值均呈现出逐渐减小的趋势。此外，LSP后TC11钛合金的抗拉强度和屈服强度分别提高了19.4％，18.3％，但延伸率略有下降，断口形貌从典型的韧性断裂向准解理和韧性混合型断裂转变。结论在LSP作用下获得的梯度纳米结构和残余压应力的共同作用下，TC11钛合金获得了良好的强度-塑性匹配。

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