模具生产在工业制造中占有很大的比例,具有成本低、使用范围广、可生产复杂形状零件等优点。热作模具在服役过程中经常受温度的急剧变化以及巨大的压力而产生疲劳裂纹,这种裂纹扩张往往是导致模具失效的主要原因。生产大型零件的模具其价值可达数十万美元,如果能够对模具进行表面处理,延缓疲劳裂纹的扩张,延长模具的寿命可以大幅度降低每件产品的成本。对模具表面施加预压应力是抑制裂纹扩展的有效手段,在预压应力的作用下,可以有效的阻止裂纹的扩展,提高模具的使用寿命。锤击法是对材料施加预压应力的一种加工方法,有深度大、操作方便、适用范围广的优点。为探究锤击处理后材料内部的塑性流变以及应力应变状态以取得最好的强化效果,选择硬度和强度低塑性好并且相态单一的纯铁材料为研究对象进行锤击实验。采用抵紧锤击法对刻划间距0.1 mm网格的纯铁材料进行了单点以及双点反复锤击,同时在实体材料上重复了相同的实验。从抵紧面网格变化的情况结合有限元模拟得到的结果进行分析,对材料的塑性流变和应力分布状态进行了研究。另外利用EBSD对双点锤击后变形的边缘区域以及两凹坑的交界区域进行微观分析,得到了塑性形变和位错密度的关系。实验的结果表明:1.将抵紧锤击法处理和实体处锤击后试样表面形成的凹坑进行尺寸对比和形貌分析,可以得知抵紧面的存在对凹坑的影响可以忽略不计,抵紧锤击法得到的流变信息可以有效地说明整体材料内部的情况。2.对单点锤击试样进行有限元模拟,可以得知最大的残余应力出现在锤击凹坑边缘,且该处径向为拉应力,易导致裂纹扩展。凹坑下方的材料内部则为三向压应力,是表面处理后希望得到的最佳应力状态。3.将单点锤击后抵紧面变形的网格进行数据提取和分析,可以得到抵紧面内每一个网格的应变以及位移数据,将相应的数据与有限元模拟得到的结果进行比对,二者具有很好的一致性。4.利用EBSD技术对双点重复锤击后的特征区域进行扫描,结果证明同样的锤击次数下,双点的重叠区域较凹坑边缘位置拥更大的位错密度。