高玉魁，同济大学航空航天与力学学院，中国机械工程学会表面工程分会委员，研究员，2000年3月毕业后在中国航空工业集团公司北京航空材料研究院从事表面完整性表征与改善技术的科研工作，2012年6月被同济大学招聘为研究员。在航空航天与力学学院从事航空航天飞行器的定寿和延寿研究工作。2010年4月～2011年2月，作者在丹麦科技大学Ris?可持续能源国家实验室访问学者，从事金属材料表面剧烈变形纳米材料制备技术和纳米材料的梯度特性研究。曾承担国防973课题1项、国家重点型号多项，科研成果曾并被科技日报和中国科学人所报道。2009年和2012年2次被中国工程院分别聘为咨询项目和重大咨询项目专家。

第1章绪言
1.1表面完整性的概念/001
1.1.1表面完整性概念的演化/001
1.1.2表面完整性概念的发展/002
1.2表面完整性的工程应用研究/004
1.2.1机加工表面完整性研究/004
1.2.2表面完整性的设计技术/006
1.2.3表面完整性的工程应用领域/008
1.2.4表面完整性体系的形成/009
1.3表面完整性与材料延寿/010
1.3.1材料的失效与延寿措施/010
1.3.2表面完整性对材料寿命的贡献/010
1.3.3表面完整性与国家可持续发展/011
参考文献/011
第2章表面完整性的表征参数及测试技术
2.1表面完整性的表征及其物理意义/014
2.2表面完整性特征参数的测试技术/017
2.2.1几何形貌特征参数的测试/017
2.2.2物理特征参数的测试/025
2.2.3化学特征参数的测试/026
2.2.4力学特征参数的测试/027
2.2.5表面烧伤的巴克豪森磁弹检测方法/034
参考文献/038
第3章表面完整性的作用
3.1表面完整性对疲劳性能的影响/041
3.1.1表面完整性对疲劳裂纹萌生的影响/041
3.1.2表面完整性对疲劳裂纹扩展的影响/065
3.2表面完整性对腐蚀性能的影响/086
3.2.1材料的腐蚀形式/086
3.2.2表面强化与防腐蚀/093
3.3表面完整性对摩擦磨损性能的影响/097
3.4改善表面完整性的其他作用和功效/103
参考文献/105
第4章表面完整性问题的来源与危害
4.1机械加工形成的表面完整性问题/107
4.1.1切削加工缺陷/108
4.1.2磨削加工缺陷/110
4.1.3加工精度超差/113
4.1.4冷变形加工缺陷/115
4.1.5其他加工缺陷/121
4.2热处理形成的表面完整性问题/125
4.2.1热处理裂纹/126
4.2.2组织不合格/132
4.2.3残余应力/135
4.3铸造形成的表面完整性问题/138
4.3.1多肉类缺陷/138
4.3.2孔洞类缺陷/141
4.3.3裂纹冷隔类缺陷/143
4.3.4表面缺陷/146
4.3.5残缺类缺陷/148
4.3.6形状及重量差错类缺陷/150
4.3.7夹杂类缺陷/152
4.3.8成分、性能、组织不合格/156
4.4锻造形成的表面完整性问题/159
4.4.1裂纹/159
4.4.2折叠/162
4.4.3组织缺陷/165
4.5表面处理形成的表面完整性问题/170
4.5.1喷丸、滚压强化中的缺陷/171
4.5.2热喷涂中的缺陷/172
4.5.3电镀中的缺陷/173
4.5.4化学镀中的缺陷/174
4.5.5表面氧化处理中的缺陷/175
4.5.6热熔覆中的缺陷/177
4.5.7气相沉积中的缺陷/178
4.6焊接形成的表面完整性问题/178
4.6.1焊接裂纹/179
4.6.2空穴/184
4.6.3焊缝中的固体夹杂物/184
4.6.4未焊透、未熔合和咬边/185
4.6.5焊接应力与变形/187
4.6.6其他缺陷/189
4.7其他过程中形成的表面完整性问题/193
4.7.1生产中辅助工序中的问题/193
4.7.2装配过程中的问题/194
4.7.3使用过程中的问题/196
参考文献/200
第5章表面完整性的改善与修复
5.1残余应力去除与调整技术/203
5.1.1振动时效/203
5.1.2去应力退火和回火/206
5.2表面再制造技术/211
5.2.1堆焊修复技术/211
5.2.2三束改性技术/214
5.3表面致密度和组织的改善——热等静压/223
5.4表面强化/225
5.4.1喷丸强化/226
5.4.2孔挤压强化/236
5.4.3螺纹或圆角滚压强化/239
5.4.4超声冲击强化/241
5.4.5振动强化/244
5.4.6激光冲击强化/244
5.4.7金刚石碾压强化/247
5.5表面完整性理论工程应用的典型案例/247
5.5.1表面完整性理论在飞机起落架上的应用/247
5.5.2表面完整性理论在发动机粉末涡轮盘上的应用/248
参考文献/248
第6章材料表面完整性加工制造建议
6.1各种材料制件设计及加工要求/250
6.1.1钢铁/250
6.1.2铝合金/261
6.1.3钛合金/265
6.1.4镁合金/269
6.1.5高温合金/270
6.2材料加工的工艺性指南/270
6.2.1一般性指南/270
6.2.2特殊性指南/273
参考文献/279
索引/280

本书是《材料延寿与可持续发展》丛书之一，阐述了表面完整性的概念及其重要作用，提出了表面完整性特征参数的表征方法及测试技术，分析了表面完整性的形成机制与演化规律，提出了改善材料表面完整性的工艺技术，以延长材料的使用寿命和提高材料的耐久性。
本书可供各种产品和工程建设项目的研制、设计、制造、使用、检验、维护维修和管理等部门的设计师、工程师们使用，也可供相关专业工程技术人员，尤其是工科大学生、研究生和教师参考。

本书首次以专著的形式对材料的表面完整性进行论述。作者首先阐述了表面完整性的概念及其重要作用，提出了表面完整性特征参数的表征方法及测试技术，分析了表面完整性的形成机制与演化规律，提出了改善材料表面完整性的工艺技术，以延长材料的使用寿命和提高材料的耐久性。
分册负责人高玉魁研究员现为同济大学教授，中国工程院项目“抗疲劳制造与长寿命关键基础构件研究发展”的咨询专家。