ショットピーニング加工は、疲労強度や耐摩耗性を向上させるために広く使用されている表面処理方法です。 材料の表面は、いわゆる「ハンマー効果」を受け、局所的に大きな変形を引き起こして加工硬化層、つまり圧縮残留応力を形成します。 この論文では、高靭性ばね鋼の疲労強度に及ぼすショットピーニングの影響を研究しました。 実験では、従来のショットピーニング装置を使用して、均一なサイズの金属ペレットの最適条件を評価しました。
ショットブラスト材の溶射方法は遠心スプレー式で、直径1.0mmのショットブラストは高炭素鋳鉄、ワークは市販ばね鋼JIS-SUP10を使用しました。 ショットピーニング時間が表面特性と疲労強度に及ぼす影響を研究しました。 疲労実験は平面曲げ機で実行され、ショットピーニングされていないサンプルとショットピーニングされたサンプルの両方について SN 曲線が確立されました。
主な結果は次のとおりです。ショットピーニング後、ワークピースの表面は完全に変形しました。 ショットピーニングされたすべてのワークピースの表面付近には残留応力が発生します。 ショットピーニング時間の増加に伴い、残留応力が存在する領域は深さ方向に拡大します。 最大圧縮残留応力値は約950MPaです。 何度も曲げを繰り返して破断する過程において、ショットピーニング処理は疲労強度を効果的に向上させることができます。 ショットピーニング速度60ms-1、ショットピーニング処理90sの場合、約525MPaの疲労強度が得られます。 このピーニング時間は、完全な被覆時間とほぼ同等です。 この実験により、従来のショットピーニング処理の最適化時間は90秒であることがわかりました。
