加工残余应力是否总是对性能有害？
从工程与冶金学角度来看，机加工产生的残余应力并非一概有害；其对性能的影响取决于应力的性质（拉应力或压应力）、大小、深度及其分布与零件服役载荷的关系。如果简单地认为所有残余应力都是负面的，将错失许多性能优化的机会。
残余应力的双重特性
有害的拉伸残余应力
在绝大多数情况下，表面及近表层的拉伸残余应力是不利且有害的。它们会作为预加载叠加在实际服役载荷上，从而降低疲劳强度，促进裂纹的萌生与扩展。这对承受交变载荷的部件尤为重要，例如 航空航天 或 汽车 零部件。此外，拉应力还可能加速应力腐蚀开裂（SCC），并降低薄壁结构的抗屈曲稳定性。此类应力通常源于过于激烈的加工过程产生过多热量，使表层材料屈服后在冷却时发生塑性收缩，从而形成拉伸状态。
有益的压缩残余应力
相反，表层的压缩残余应力往往被有意引入以提升性能。压应力必须先被外加的拉载克服后裂纹才能萌生，因此能显著提高疲劳寿命、抗裂纹扩展能力，并增强抗磨损及微动磨损性能。
如 喷丸处理、渗氮 及 激光喷丸 等工艺专为在表层引入深层压缩应力而设计。甚至某些经过优化的切削或磨削工艺，在正确的刀具几何与参数下，也能在表面形成净压应力状态，将潜在问题转化为性能优势。
控制残余应力的加工策略
现代加工的目标并非完全消除残余应力，而是有效控制与管理。对于关键零件，常采用以下方法：
优化加工参数： 使用锋利刀具、正前角刀具、高压冷却与合理的进给及转速，减少热量与塑性变形，从而降低拉伸残余应力的幅值。
后加工应力消除： 在粗加工后进行 热处理 应力消除步骤，是确保零件在精加工前结构均匀、应力水平降低的关键。
有意的应力设计： 在最后一道工序中选择可引入压应力的工艺，或在加工完成后实施喷丸等二次强化工艺，以获得期望的残余应力状态。
结论：情境决定一切
因此，笼统地认为机加工残余应力总是有害是不正确的。关键在于首先明确零件的性能需求。对于非关键的静载支架，残余应力可能影响甚微；但对于由 Inconel 718 制成的旋转涡轮盘或动态受载的悬挂组件，残余应力状态是必须严格控制甚至有意设计为压缩的关键质量属性。真正的工艺精髓在于理解这种双重性，并据此指定最合适的制造策略。
