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在TC4钛合金表面制备线形和圆形的模拟缺口，定量分析研究超声深滚处理降低TC4钛合金表面粗糙度和修复表面损伤的作用。采用TR240表面粗糙度仪测试超声深滚处理前后的表面粗糙度，采用Quant200扫描电子显微镜（SEM）对处理前后表面进行观察分析。结果表明，超声深滚处理可以使粗磨状态的TC4合金的表面粗糙度由Ra2．32μm降低到Ra0．11μm，有效修复线形和圆形的模拟损伤。分析讨论了表面状态的改善对于恢复和提高老旧零件疲劳性能的作用。