激光冲击强化(LSP:LaserShockProcessing)是一种新型的表面强化技术，可以有效的使金属表层产生塑性变形，明显细化金属材料表层晶粒，在金属表面形成较深的残余压应力层，广泛应用于合金和金属材料的表面改性上。拉伸过程中应变速率对激光冲击处理的金属材料拉伸性能有着非常重要的影响，掌握应变速率对金属材料拉伸性能的影响规律对于认识和了解金属材料的内在力学性能非常重要。在激光冲击强化金属材料过程中，激光冲击次数与金属材料的拉伸性能有着直接的关系。表征金属材料的断口形貌可以重现材料不同断裂过程的各个阶段，同时也反映了加载方式和材料局部断裂强度之间的对应关系。研究材料的断口形貌能够分析激光冲击强化对金属材料断裂过程的影响机制，也可间接反映微观组织对其宏观性能的影响。此外，激光冲击金属材料在其表层产生严重塑性形变，形成微凹坑，会导致金属材料表层摩擦磨损性能的变化。　　 针对以上问题，本文以AISI304奥氏体不锈钢为研究对象，主要开展应变速率及激光冲击次数等工艺参数对不锈钢拉伸性能和断口形貌的影响、激光冲击AISI304不锈钢表面的摩擦磨损性能的研究，获得了以下主要结论和创新性成果:　　 (1)对AISI304不锈钢拉伸试样进行单面单次、单面两次激光冲击强化处理，然后进行拉伸试验，研究了应变速率及激光冲击次数对AISI304不锈钢抗拉强度和流动应力的影响。试验结果表明:在拉伸过程中，应变速率对于AISI304不锈钢的抗拉强度和流动应力有很大的影响，抗拉强度和流动应力随着应变速率的增大而增大。与此同时，AISI304不锈钢的抗拉强度和流动应力随着激光冲击次数的增加而增大。　　 (2)用扫描电镜(SEM)观察拉伸试样的断口形貌，研究应变速率以及激光冲击次数对AISI304不锈钢拉伸性能和断口形貌的影响。试验结果表明:未冲击、单面单次激光冲击以及单面两次激光冲击试样断口表面的韧窝表明所有试样在四种应变速率下都是以韧性断裂方式断裂的;在单轴向拉伸过程中，当应变速率较低时，三种拉伸试样断口表面的主要特征是微空洞合并，而当应变速率较高时，三种试样断口表面的主要特征是直径较小的等轴韧窝;激光冲击次数对AISI304不锈钢的断口形貌具有很大的影响。经过激光冲击强化处理后的试样，其断口表面的韧窝相对较小、较深、较均匀，并且这种现象随着激光冲击次数的增加而越来越明显。因此，当应变速率较高时，多次激光冲击可以增强AISI304不锈钢的流动应力和抵抗断裂的能力。　　 (3)采用CETRUMT-2型摩擦磨损试验机测量冲击前后的摩擦系数和磨损量，研究了激光冲击对AISI304奥氏体不锈钢摩擦磨损性能的影响规律。试验结果表明:在4kg接触载荷下，激光冲击AISI304不锈钢试样的耐磨性能明显提高，但激光冲击强化对不同转速下的不锈钢试样耐磨性能没有明显作用规律;激光冲击处理略微增大不锈钢的摩擦系数并且使摩擦系数更趋不稳定。