传统时效技术降低工件残余应力技术成熟，但是存在很大的局限性。近30年来，磁处理技术得到了迅速发展。清华大学、西北工业大学、武汉理工大学等高校在磁处理技术的研究中取得了一定进展，通过理论方式提出了磁处理降低残余应力的方法，取得了许多成果，但由于缺乏足够的理论与实践的支撑，未能合理解释磁处理降低残余应力机理以及磁处理技术在生产过程中各项工艺参数的确定。本文以铁磁性工件为研究对象，对电磁脉冲磁处理降低残余应力的机理及方法进行研究。主要完成了以下研究工作：　　1．分析残余应力产生的原因及分类，指出残余应力的危害及降低残余应力的意义；评述了传统降低残余应力技术及残余应力测量方法；分析了电磁脉冲磁处理改善材料物理性能及提高刀具使用寿命的国内外现状；最后，提出了中频电磁脉冲磁处理降低残余应力的新方法。　　2.电磁脉冲磁处理降低残余应力的机理研究。从两种不同的微观角度分析了电磁脉冲磁处理降低残余应力的机理。首先，基于塑性细观力学，通过分析晶体位错与残余应力关系，得出晶体产生位错的外界条件；研究电磁脉冲激励对晶体位错移动的影响，解释了电磁脉冲降低残余应力与工件几何尺寸稳定性的内在联系。其次，基于磁畴磁壁动力学分析，研究磁场作用下畴壁位移磁化及畴壁转动磁化对残余应力的影响；对磁化过程中磁畴能量变化以及畴壁位移对应力变化规律进行了分析研究。　　3.电磁脉冲降低残余应力的方法研究。通过分析残余应力与磁场方向的关系，得到磁处理方向垂直于最大主应力方向时降低残余应力效果较好的结论；通过有限元的方法对残余应力及磁场强度进行了仿真计算；为了研究磁场强度与残余应力的关系，在能量消耗相同的情况下，使用不同磁场强度对工件进行磁处理效果的对比试验；最后，通过正交试验得到了降低残余应力的关键因素为：磁场强度、磁处理时间、磁场频率、残余应力方向与磁场方向的关系。　　4.电磁脉冲磁处理降低残余应力装置的研究。分析了电磁脉冲磁处理装置的技术方案与各项性能指标；设计并制作了轴向磁处理装置与纵向磁处理装置、电源系统及控制系统。　　5.电磁脉冲磁处理降低残余应力的试验研究。首先，用Q275标准拉伸试件验证了自制的中频电磁脉冲磁处理装置降低残余应力的效果；分析了电磁脉冲磁处理对拉伸试件金相组织、位错结构、金属微观形貌的影响；其次，为比较低频、中频磁处理效果的差异，进行了低频、中频磁处理稳定轴承套圈尺寸的对比试验；为验证复合磁场磁处理的优越性，以GCr15轴承套圈为研究对象，分析对比轴向、径向、复合磁场稳定轴承套圈尺寸的效果；最后，进行了电磁脉冲降低残余应力的效果计算与验证研究。利用广义胡克定律的应力应变分析方法，计算降低残余应力数值，将此数值与经过X射线应力测定仪实际测量值相比较，结果显示计算值与实际测量值基本一致，验证了理论计算的正确性。　　6.总结本论文的研究成果，并展望了今后需进一步展开的工作。　　本文的创新点：　　1.提出了中频(1KHZ～10KHZ)电磁脉冲磁处理降低残余应力方法（“可变频的电磁脉冲去应力方法”发明专利号：ZL200910309497.4）。与低频电磁脉冲磁处理降低残余应力相比，中频脉冲磁处理的效果明显优于低频脉冲磁处理；　　2.采用复合磁场降低残余应力（因应力方向难以检测）。由于复合磁场能够降低不同方向的残余应力，其效果明显优于单向磁场；　　3.进行了电磁脉冲降低残余应力的效果计算。采用广义胡克定律的应力应变分析方法，计算降低残余应力数值，与X射线应力测定仪测量数值相比较，结果基本一致，验证了理论计算的正确性。