超声冲击技术是一种有效的材料表面形变强化工艺，通过频率高于20kHz的机械振动，可以使金属材料表面发生剧烈的塑性变形，使表层晶粒纳米化并产生较深的残余压应力层，从而达到提高金属零件表层的硬度、粗糙度水平和疲劳强度等性能的目的。　　钛合金具有密度低、比强度高、耐高温、耐腐蚀以及良好的生物相容性等优点，但钛合金也因其耐磨性能差等缺点限制了其在部分零件上的应用。通过表面纳米化技术而获得的表层可以很大程度上提高材料的表面性能，如耐磨性、抗蚀性、抗疲劳性及硬度等，同时还能提高化学反应活性，从而在一定程度上提高材料的服役寿命。本课题通过对TC4钛合金表面进行不同道次参数的超声冲击处理，并对TC4钛合金经冲击处理后的表面粗糙度、残余应力分布、耐腐蚀性能以及微观组织等方面进行研究，探讨超声冲击TC4钛合金表面纳米化机理及其性能在此工艺下的变化。结论如下：　　（1）未冲击处理的原始试样表面相对更为粗糙，其粗糙度值Ra为0.256μm，经过1道次的冲击处理后，钛合金表面粗糙度水平有明显改善，Ra值为0.109μm，但随着道次数的上升，粗糙度值也随之上升；　　（2）经超声冲击处理后，TC4钛合金材料的耐腐蚀性能有所降低；　　（3）超声冲击处理可以有效地在金属表面引入有益的残余压应力，且随着道次数的上升，残余压应力值也随之逐步提高，测得的经冲击处理后的钛合金试样表面最大残余压应力值为（-337.0±38.0MPa）。与未受冲击处理的原始试样相比，经超声冲击处理后的试样表面显微硬度显著提高，最高可达1450HV0.02N（约为基体4倍），同时硬化层深度可达200μm；　　（4）通过超声冲击处理，TC4钛合金表面获得了具有一定深度的塑性变形层，经1、2、4和8道次处理后，塑性变形层的厚度分别为60μm、80μm、120μm和150μm；冲击处理后的表层显示出正向挤压塑性流变及剪切塑性流变的特点。