为研究激光冲击与喷丸复合强化对TC4钛合金疲劳性能的影响,在测试不同强化工艺状态(未强化状态、喷丸强化状态、激光冲击强化状态、激光冲击与喷丸复合强化状态)TC4钛合金表面残余应力的基础上,进行了细节疲劳额定强度截止值(DFRcutoff)试验,并利用ABAQUS有限元仿真分析其表层残余应力分布。试验结果表明:复合强化TC4钛合金的表面残余压应力和DFRcutoff最大,相比于未强化状态分别提高了189.1%和62.3%。仿真结果表明:表面处理会在试样表面形成残余压应力,激光冲击与喷丸复合强化状态试样的表面残余压应力最大,喷丸强化试样的次之,激光冲击强化试样的最小;激光冲击与喷丸复合强化试样中的残余压应力层最深,激光冲击强化试样的次之,喷丸强化试样的最浅。结合试验结果与有限元分析可知,TC4钛合金的DFRcutoff与表面残余压应力和残余压应力层深度呈正相关。

以Ti和h-BN 为原料，在不同配比(Ti与BN 物质的量比分别为16∶1, 8∶1, 4∶1)的情况下，采用激光熔覆的方法在Ti-3Al-2V 的表面原位合成TiB/TiN 复合强化涂层，利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子探针(EPMA)和透射电子显微镜(TEM)分析涂层显微组织结构，采用硬度和摩擦实验检测涂层物理性能。检测结果表明：1) B 元素的含量对涂层显微结构和分布状态有重要影响；2) 当熔池中B 元素满足形成TiB 的浓度时发生形核与生长，TiB 优先沿着TiN 晶粒晶界处形核和生长；3) 随着BN 含量的增加，熔覆层的显微硬度与耐摩擦性能增加，最大的硬度达到基体的5倍，单位时间内熔覆层的摩擦损失量不到基体磨损量的一半。

利用NEL-2500A轴向快速流动CO2激光器对40Cr钢进行了激光淬火处理,又利用Nd∶YAG激光器对40Cr钢的淬火马氏体强化区进行了激光冲击强化处理,选用K9玻璃为约束层。处理结果表明,40Cr钢的复合强化处理区与激光淬火强化处理区相比,马氏体区表面发生了超塑性形变,马氏体发生了细化和碎化,位错密度大大增高。各项机械性能都得到了大幅提高,其中,硬度提高了10.9%,耐磨性提高了100%,尤其是材料内部残余应力全部变成了残余压应力,表面最大残余应力达到-372 MPa。