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利用激光诱导等离子冲击波对TC11钛合金试样进行强化，并对强化后试样在较高的服役温度下进行保温处理，分析讨论强化后材料表面微观组织结构的热稳定性。结果表明，激光冲击处理后，钛合金试样表层形成了较大数值的残余压应力和平均晶粒尺寸为10nm的微观组织，经350℃／10h热处理后，产生残余压应力的一定释放，但纳米组织未发生明显变化，且硬度保持稳定，激光冲击强化钛合金组织和性能具有良好的热稳定性，可在一定服役温度条件下提高钛合金力学性能。