初始应力对瑞利波无损评价45钢表层应力的影响.pdf

初始应力对瑞利波无损评价４５钢表层应力的影响３５初始应力对瑞利波无损评价４５钢表层应力的影响ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆＩｎｉｔｉａｌＳｔｒｅｓｓｏｎＳｕｒｆａｃｅＳｔｒｅｓｓＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆ４５ＳｔｅｅｌｂｙＲａｙｌｅｉｇｈＷａｖｅ刘彬，董世运。，徐滨士，何鹏，闫世兴（１哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨１５０００１；２装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室，北京１０００７２）———ＬＩＵＢｉｎ，ＤＯＮＧＳｈｉｙｕｎ。，ＸＵＢｉｎｓｈｉ，ＨＥＰｅｎｇ，ＹＡＮＳｈｉｘｉｎｇ。（１ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＷｅｌｄｉｎｇａｎｄＪｏｉｎｉｎｇ，ＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ；２ＮａｔｉｏｎａｌＤｅｆｅｎｓｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＲｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｒｍｏｒｅｄＦｏｒｃｅｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７２，Ｃｈｉｎａ）摘要：基于瑞利波声弹效应理论，在瑞利波元损表征４５钢表层应力的基础上分析了４５钢表层初始应力状态对应力评价结果的影响。采用声程固定不变中心频率为５ＭＨｚ的双瑞利波探头对４５钢表层应力进行评价，在归一化互相关函数基础上计算了应力引起的瑞利波信号间时间差。结果表明：初始应力不会影响瑞利波在４５钢表层中传播速度随拉伸应力的变化规律，即随拉伸应力的增加，瑞利波在４５钢表层中的传播速度基本呈线性规律增加，当应力达到一定值时，再随应力的增加，瑞利波传播速度不再呈线性规律变化；但初始应力和去应力退火状态４５钢的名义瑞利波声弹性系数不同，分别为０．８３８和１．０４１，最大时间差对应的应力值也不同，去应力退火前后应力评价结果的误差约为２２。关键词：４５钢；声弹效应；瑞利波；拉伸应力中图分类号：ＴＢ１１５．２文献标识码：Ａ文章编号：１００１－４３８１（２０１２）０５－００３５－０４Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎＲａｙｌｅｉｇｈｗａｖｅａｃｏｕｓｔｏｅｌａｓｔｉｃｔｈｅｏｒｙ，ｓｕｒｆａｃｅｓｔｒｅｓｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆ４５ｓｔｅｅｌａｎｄ—ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｉｎｉｔｉａｌｓｔｒｅｓｓｓｔａｔｅｏｎｓｔｒｅｓｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｗｅｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｗｏＲａｙｌｅｉｇｈｗａｖｅｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓｗｉｔｈ５ＭＨｚｆｒｅｑｕｅｎｃｙ，ｔｈｅｆｉｘｅｄｄｉｓｔａｎｃｅ，ｗｅｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄｔｏｄｅｔｅｃｔｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆ４５ｓｔｅｅｌａｓａｎｅｍｉｔｔｅｒａｎｄａｒｅｃｅｉｖｅｒ．Ｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｉｍｅｏｆｆｌｉｇｈｔｂｅｔｗｅｅｎｆｒｅｅｌｏａｄｅｄｓｉｇｎａｌａｎｄｌｏａｄｅｄｓｉｇｎａｌｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｗａｓｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｗｉｔｈｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｃｒｏｓｓｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎ．ＲｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｉｎｉｔｉａｌｓｔｒｅｓｓｓｔａｔｅｏｎｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆＲａｙｌｅｉｇｈｗａｖｅａｎｄｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｉｓｆａｉｎｔ，ｔｈｅｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆＲａｙｌｅｉｇｈｗａｖｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｌｉｎｅａｒｌｙｗｉｔｈｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ，ｗｈｅｎｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓａｔｔａｉｎｓａｖａｌｕｅ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆＲａｙｌｅｉｇｈｗａｖｅｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇｉｎｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｏｆ４５ｓｔｅｅｌａｎｄｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓｉｓｎｏｎｌｉｎｅａｒｆｕｒｔｈｅｒ．ＮｏｍｉｎａｌＲａｙｌｅｉｇｈｗａｖｅａｃｏｕｓｔｏｅｌａｓｔｉｃｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｉｔｉａｌｓｔｒｅｓｓｓｔａｔｅｏｆ４５ｓｔｅｅｌａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｙａｒｅ０．８３８ａｎｄ１．０４１，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．ＴｈｅｓｔｒｅｓｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔＯｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｉｍｅｏｆｆｌｉｇｈｔｉｓａｌｓｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｖｅｅｒｒｏｒｏｆｓｔｒｅｓｓｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉｎｉｔｉａｌｓｔｒｅｓｓｓｔａｔｅｉｓａｂｏｕｔ２２．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：４５ｓｔｅｅｌ；ａｃｏｕｓｔｏｅｌａｓｔｉｃｅｆｆｅｃｔ；Ｒａｙｌｅｉｇｈｗａｖｅ；ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓ研究表明，表层应力（应用应力或残余应力）是造成机械零部件过早失效（如应力腐蚀、断裂等）的重要因素之一，目前主要采用钻孑Ｌ法口］、弯曲法［３］、Ｘ射线法、磁记忆捌等方法对其进行评价，但由于上述方法都存在一定的局限性，如破坏工件整体性、辐射、使用不方便等，因而寻找适于机械材料表层应力无损表征的方法成为目前应力评价领域的研究重点。瑞利波法又称表面波法［６］，它是在声速测量的基础上实现表层应力评价的一种方法，由于它使用方便安全、无辐射、检测材料范围广等而引起众多学者的关注。瑞利波法是在应力标定基础上实现应力评价的一种方法，目前对铝＿７］、铝合金及航空透明玻璃等声弹初始应力对瑞利波无损评价４５钢表层应力的影响３７后再随拉伸应力的增加，瑞利波在４５钢表层中的传播“”速度开始出现忽大忽小的无规律变化。对比图２（ａ）和图２（ｂ）中瑞利波信号可知，虽然４５钢表层的初始应力状态对瑞利波传播速度随应力变化规律的影响基本相同，但瑞利波速度达到最大值时对应的拉伸应力并不同。为进一步分析４５钢表层初始应力状态对瑞利波无损评价应力结果的影响，本实验在离散归一化互相关函数ｌ１］的基础上，以拉伸应力为零时对应的瑞利波信号为参考信号，计算各应力状态对应的瑞利波信号与参考信号间时间差，并建立拉伸应力一时间差关系曲线，结果如图３所示。图３４５钢试样拉伸应力一时间差曲线（ａ）初始状态；（ｂ）去应力退火状态Ｆｉｇ．３Ｃｕｒｖｅｓｂｅｔｗｅｅｎｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｉｍｅｏｆｆｌｉｇｈｔｏｆ４５ｓｔｅｅｌ（ａ）ｉｎｉｔｉａｌｓｔａｔｅ；（ｂ）ｒｅｌｉｅｆａｎｎｅａｌｉｎｇｓｔａｔｅ图３中４５钢表层拉伸应力一时间差结果表明，不同初始应力状态时４５钢表层拉伸应力一时间差曲线变化规律基本相同，即随拉伸应力的增加，信号间时间差基本呈线性规律增大，直至时间差达到最大值；之后再“”随拉伸应力的增加，时间差开始呈跳跃式规律变化。分析认为，当应力较小时，４５钢表层仍处于弹性变形阶段，应力对瑞利波声速的影响仍符合瑞利波声弹效“”应理论，但由于４５钢在受载过程中，其表层会早于整体材料而进入提前塑性变形阶段，使得应力与声速的关系不再符合表面超声波声弹理论，即时间差随应力呈线性变化阶段最大值对应的应力值小于４５钢的弹性极限，分别为１８４ＭＰａ和２３８ＭＰａ，如图３（ａ）和图“”３（ｂ）所示。由于应力对材料造成的损伤具有累积效应，因而在承受拉伸载荷时，４５钢表层损伤程度会“”逐渐变大，即初始应力较大的４５钢表层会早于去应力退火状态４５钢表层进入塑性变形，这也是造成线性变化阶段最大时间差对应的应力值不同的主要原因。采用线性函数对符合声弹效应的４５钢表层应力一时间差结果进行拟合，结果如图４所示。图４４５钢拉伸应力一时间差线性拟合结果（ａ）初始状态；（ｂ）去应力退火状态Ｆｉｇ．４Ｌｉｎｅａｒｆｉｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｏｆｓｔｒｅｓｓａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｉｍｅｏｆｆｌｉｇｈｔｏｆ４５ｓｔｅｅｌ（ａ）ｉｎｉｔｉａｌｓｔａｔｅ；（ｂ）ｒｅｌｉｅｆａｎｎｅａｌｉｎｇｓｔａｔｅ由图４中应力一时间差线性拟合结果可知，初始应力状态和去应力退火状态时４５钢表层的声弹性常数志值分别为０．８３８和１．０４１，即声弹性公式可表示为ｔ一０．８３８ａ（４）ｔ一１．０４１ａ（５）式中：ｔ为时间差；为拉伸应力。为了分析初始应力状态对应力评价结果的影响程度，本实验采用图１中检测设备对４５钢试样进行加载∞∞∞∞∞加加加加０加２１１∞—＼兰岛０吕ｌＩｏｌＩ强当３８材料工程／２０１２年５期拉伸至１４６ＭＰａ，并在离散归一化互相关函数的基础上计算各应力状态下瑞利波信号与参考信号间的时间差，分别为１５２ｎｓ和１４８ｎｓ，将其代人式（４）和式（５）中得到理论拉伸应力分别为１８１ＭＰａ和１４２ＭＰａ，其相对误差约为２２，这也就表明评价４５钢表层初始应力状态对保证瑞利波无损评价４５钢表层应力结果精度至关重要。４结论（１）初始应力状态不同时，瑞利波在４５钢表层中的传播规律基本相同，即瑞利波的传播速度基本呈线性规律随拉伸应力的增加而增大；当拉伸载荷达到一定值时，再随拉伸载荷的增加，瑞利波在４５钢表层中“”的传播速度呈跳跃式规律变化。（２）线性拟合结果表明，初始应力会影响４５钢表层的声弹性常数值，初始应力和去应力退火状态的４５钢表层的声弹性常数分别为０．８３８和１．０４１。［１］［２］［３１［４］参考文献李朝弟，王克鹏，吴强胜，等．表面涂层材料的残余应力测量技—术［Ｊ］．力学与实践，１９９６，１８（４）：４３４５．冯宝富，赵恒华，蔡光起．平面磨削残余应力的测试方法［Ｊ］．机—械制造，２００３，４１（４６１）：３５３７．马维，潘文霞，张文宏，等．热喷涂涂层中残余应力分析和检测—研究进展［Ｊ］．力学进展，２００２，３２（１）：４１５６．————ＳＨＩＣｈａｎｇｌｉａｎｇ，ＤＯＮＧＳｈｉｙｕｎ，ＸＵＢｉｎｓｈｉ，ｅｔａ１．ＳｔｒｅｓｓＣＯＮ—ｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅａｆｆｅｃｔｓｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓｍａｇｎｅｔｉｃｓｉｇｎａｌｓｏｆｆｅｒｒｏ—ｍａｇｎｅｔｉｃｓｔｅｅｌｕｎｄｅｒｄｙｎａｍｉｃｔｅｎｓｉｏｎｌｏａｄ［Ｊ］．ＮＤＴ￣ＥＩｎｔｅｒｎａ—ｔｉｏｎａｉ，２０１０，４３（１）：８１２．Ｅｓ］董丽虹，徐滨士，董世运，等．拉伸及疲劳载荷对低碳钢磁记忆—信号的影响［Ｊ］．中国机械工程，２００６，１７（７）：７４２７４４．［６］张连芳，柯伟平．超声波波型转换与表面波的检测［Ｊ］．物理实—验，２００６，２６（２）：８１０．［７］ＤＵＱＵＥＮＮＯＹＭ，０ＵＡＦＴＯＵＨＭ，ＱＵＲＡＫＭ．ＵｌｔｒａｓｏｎｉｃｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｓｔｒｅｓｓｉｎｏｒｔｈｏｔｒｏｐｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓｕｓｉｎｇＲａｙｌｅｉｇｈｗａｖｅｓ［Ｊ］．ＮＤＴ￣ＥＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，１９９９，３２（４）：１８９～１９９．—［８］ＤＵＱＵＥＮＮＯＹＭ，０ｕＡＦＴＯｕＨＭ，ＱＩＡＮＭＬ，ｅｔａ１．Ｕｌｔｒａ—ｓｏｎｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｓｔｒｅｓｓｅｓｉｎｓｔｅｅｌｒｏｄｓｕｓｉｎｇａｌａ—ｓｅｒｌｉｎｅｓｏｕｒｃｅａｎｄｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ［Ｊ］．ＮＤＴ￣ＥＩｎｔｅｒｎａ—ｔｉｏｎａｌ，２００１，３４（５）：３５５３６２．—［９］ＤＵＱＵＥＮＮＯＹＭ，ＯＵＡＦＴＯＵＨＭ，ＯＵＲＡＫＭ．Ｄｅｔｅｒｍｉｎａ—ｔｉｏｎｏｆｓｔｒｅｓｓｅｓｉｎａｌｕｍｉｎｉｕｍａｌｌｏｙｕｓｉｎｇｏｐｔｉｃａｌｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＲａｙ—ｌｅｉｇｈｗａｖｅ［Ｊ］．Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ，１９９９，３７（５）：３６５３７２．［１ｏ］ＨＵＳＳＯＮＤ．Ａｐｅｒｔｕｒｂａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙｆｏｒｔｈｅａｃｏｕｓｔｏｅｌａｓｔｉｃｅｆｆｅｃｔｏｆｓｕｒｆａｃｅｗａｖｅｓ［Ｊ］．ＡｍｅｒｉｃａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｈｙｓｉｃｓ，１９８５，５７—（５）：１５６２１５６８．［１１］张晓东，高波，宋之平．互相关函数法在声学测温技术中的应—用研究［Ｊ］．中国电机工程学报，２００３，２３（４）：１８５１８８．Ｅｌ２］路炜，文玉梅．供水管道泄漏定位中基于互谱的时延估计［Ｊ］．—仪器仪表学报，２００７，２８（３）：５０４５０９．基金项目：国家自然科学基金资助项目（５０９７５２８７）；国家９７３项目（２Ｏ１１ＣＢ０１３４０５）———收稿日期：２０１１－０７２６；修订日期：２０１２０３０６作者简介：刘彬（１９８３一），男，博士研究生，主要从事材料无损检测及寿命评估方面研究工作，联系地址：北京市丰台区杜家坎２１号装甲兵工程学院再制造重点实验室（１０００７２），Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｂｉｎｄｅｌｙ＠１６３．ｃｏｒｎ通讯作者：何鹏（１９７２一），男，教授，博士生导师，联系地址：哈尔滨市南岗区西大直街９２号哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室（１５０００１），Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｉｔｈｅｐｅｎｇ＠ｈｉｔ．ｅｄｕ．ａｎ米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米（上接第３４页）［１２］ＨＯＥＲＬＩＮＧＡ，ＳＪＯＬＥＮＪ，ＷＩＬＩＭＡＮＮＨ，ｅｔａ１．Ｔｈｅｒｍａｌ—ｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＴｉｌＺｒＮ—ｔｈｉｎｆｉｌｍｓ［Ｊ］．ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ，２００８，５１６（１８）：６４２１６４３１．［１３］高玉周，史雅琴，林国强，等．（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｎ复合薄膜的微观结构及—性能［Ｊ］．大连海事大学学报，２００２，２８（２）：８１８４．［１４］ＬＩＮＹＷ，ＨＵＡＮＧＪＨ，ＹｕＧＰ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｎｉｔｒｏｇｅｎｆｌｏｗｒａｔｅ—ｏｎｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｎａｎ０ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄＴｉＺｒＮｔｈｉｎｆｉｌｍｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ［Ｊ￣．ＴｈｉｎＳｏｌｉｄＦｉｌｍｓ，２０１０，—５１８（２４）：７３０８７３１１．ｒ１５］ＭＩＬＯＳＥＶＩ，ＳＴＲＥＨＢＬＯＷＨＨ，ＮＡＶＩＮＳＥＫＢ．ＯｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｔｅｒｎａｒｙＴｉＺｒＮｈａｒｄｃｏａｔｉｎｇｓｓｔｕｄｉｅｄｂｙＸＰＳ［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅａｎｄ—ＩｎｔｅｒｆａｃｅＡｎａｌｙｓｉｓ，１９９８，２６（４）：２４２２４８．ｒ１６］ＲＡＮＭＡＮＡＪＶ，ＫＵＭＡＲＳ，ＤＡＶＩＤＣ，ｅｔａ１．Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，—ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｍｉｃｒｏｈａｒｄｎｅｓｓｏｆ（Ｔｉ，Ｚｒ）Ｎａｎｄ（Ｔｉ，Ａ１）Ｎｃｏａｔ—ｉｎｇｓｐｒｅｐａｒｅｄｂｙＤＣｍａｇｎｅｔｒｏｎｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＬｅｔ—ｔｅｒｓ，２００４，５８（２０）：２５５３２５５８．—［１７］ＰＡＴＴＥＲＳＯＮＡＬ．ＴｈｅＳｃｈｅｒｒｅｒｆｏｒｍｕｌａｆｏｒＸｒａｙｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅ［１８］［１９］—ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｈｙｓｉｃａｌＲｅｖｉｅｗ，１９３９，５６（１０）：９７８９８２．ＹＡＮＰ，ＤＥＮＧＪＸ，ＣＵＩＨＢ，ｅｔａ１．Ｆｉｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆ—ｔｈｅｒｍａｌｓｔｒｅｓｓｉｎｍｕｌｔｉａｒｃｉｏｎｐｌａｔｅｄＺｒＴｉＮｈａｒｄｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．——ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓＲｅｓｅａｒｃｈ，２０１０，１３９１４１：３６９３７３．ＤＵＲＵＰＴＨＹＯ．ＢＩＬＬＪ，ＡＬＤＩＮＧＥＲＦ．Ｂｉｏｉｎｓｐｉｒｅｄｓｙｎｔｈｅｓｉｓ—ｏｆｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅＴｉＯ２：ｅｆｆｅｃｔｏｆａｍｉｎｏａｃｉｄｓｏｎｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｓｈａｐｅ［Ｊ］．ＣｒｙｓｔａｌＧｒｏｗｔｈ＆Ｄｅｓｉｇｎ，２００７，７（１２）：—２６９６２７Ｏ４．“”基金项目：国家９７３计划项目（２００９ＣＢ７２４４０２）；国家自然科学基金项目（５１０７５２３７）；山东省杰出青年基金项目（ＪＱ２００９１７）；山东省自然科学基金重点项目（ＺＲ２０１０ＥＺ００２）———收稿日期：２０１１０４０６；修订日期：２０１１～１１１３作者简介：颜培（１９８４一），男，博士研究生，主要从事刀具表面涂层技术及其性能研究，联系地址：山东省济南市经十路１７９２３号山东大学（千—佛山校区）机械工程学院（２５００６１），Ｅｍａｉｌ：ｓｄｕｙａｎｐｅｉ＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ