3表面强化工艺能够提高零件的疲劳强度,主要是因为产生的塑性变形造成了 A. 表面硬度增大B. 表面硬度减小C. 表面残余压应力D. 表面残余拉应力

考查要点：本题主要考查对表面强化工艺提高疲劳强度机理的理解，重点在于认识残余应力类型对材料性能的影响。

解题核心：
表面强化工艺通过塑性变形使材料表面产生残余压应力，这种压应力能够抵消外加载荷引起的拉应力，从而降低材料表面的有效应力，延缓疲劳裂纹的产生和扩展。残余压应力是提高疲劳强度的关键因素，而非硬度变化。

破题关键：
明确残余压应力与残余拉应力的作用差异，以及塑性变形如何诱导压应力的形成。

表面强化工艺（如喷丸、滚压等）通过使材料表面产生塑性变形，形成残余压应力。具体过程如下：

1. 塑性变形的产生：
   工艺作用使表面层材料发生不可逆的塑性流动，导致表面微观结构的形貌改变。

2. 残余压应力的形成：
   塑性变形后，表面层被压缩，内部未变形的材料试图恢复形状，产生压应力。这种压应力在零件服役时，能够抵消外加载荷引起的拉应力，降低材料的实际受力水平。

3. 疲劳强度提升的机理：

   • 压应力抵消拉应力：残余压应力与外加载荷产生的拉应力叠加后，总应力水平降低。
   • 抑制裂纹扩展：压应力使裂纹开口方向受压，减缓裂纹扩展速度。

选项辨析：

• A、B选项（硬度变化）：表面强化可能伴随硬度变化，但题目问的是疲劳强度提升的直接原因，与硬度无关。
• D选项（残余拉应力）：拉应力会加剧疲劳破坏，与实际机理矛盾。
• C选项（残余压应力）：正确，压应力是提高疲劳强度的核心因素。