ばね鋼の温間ショットピーニング加工に関する研究 材料 ばね鋼の温間ショットピーニング加工に関する研究 塑性加工研究室 福 岡 義 晃 鋼球 図 ショットピーニング加工 塑性変形 加工硬化 圧縮残留応力
ばね鋼の温間ショットピーニング加工に関する研究 塑性加工研究室 福 岡 義 晃 疲労強度向上 加工硬化 圧縮残留応力 塑性変形 材料 材料 図 ショットピーニング加工
加熱温度 高 変形抵抗 小 塑性変形 大 圧縮残留応力 大 鋼球 加熱温度 250℃～300℃ 加工硬化 圧縮残留応力 （b）温間加工 加熱温度 高 変形抵抗 小 塑性変形 大 圧縮残留応力 大 加工硬化 圧縮残留応力 （a）冷間加工 （b）温間加工 図 温間と冷間ショットピーニング加工の違い 材料 鋼球 加熱温度 250℃～300℃
台車送り用モーター 治具回転用モーター 台車 試験片 治具 レール 図 ショットピーニング加工におけるモデル装置
実験条件 鋼球直径 ：10mm 投射速度 ：36m/s 加工温度 ：室温～400℃ カバレージ ：100% 図 治具の構造 台車送り 加工温度 ：室温～400℃ 実験条件 図 治具の構造 台車送り ヒーター 台車 試験片 鎖 軸受鋼 （HV700） カバー 治具 投射角度 投射速度 （30° ） 図 治具の構造 図 治具の構造 台車送り ヒーター 台車 試験片 鎖 軸受鋼 （HV700） カバー 治具 投射角度 投射速度 （30° ）
100 25 12 加工面 図 試験片形状 ばね鋼（SUP9） 焼入れ温度 焼戻し温度 930℃ 400℃（HV510） 500℃（HV420）
図 高温ビッカース硬さ
D h 図 圧痕深さ比と加工温度の関係
図 硬さ分布測定（500℃焼戻し材）
図 残留応力分布測定（500℃焼戻し）
図 温度を変化させた場合の残留応力の解放
加工温度の与える影響 圧縮残留応力 加工硬化 大 大 加工温度 変形量 高 回復 大 小 加工温度 残留応力 変形量 回復 最適加工温度
試験片 鋼球 治具 図 軸受鋼と治具の接続
nλ=2dsinθ ψ θ 2θ 管 球：Cr 管電圧：30kV 管電流：10mA X線照射面積：3×3mm 電解研磨面積：5×5mm 法線 ψ 格子面 格子間隔 d 図 X線回折とひずみ測定の概念図 管 球：Cr 管電圧：30kV 管電流：10mA X線照射面積：3×3mm 電解研磨面積：5×5mm X線残留応力測定 nλ=2dsinθ ブラッグ反射 sinψ 2 圧縮応力 引張り応力 図 2θー 線図
図 試験材料硬さ分布
加工前温度 加工時温度 加工後温度 400℃ 300℃ 200℃ 300℃→250℃ 200℃→150℃ 130℃→100℃ 表 実際加工の材料表面温度 加工前温度 加工時温度 加工後温度 400℃ 300℃ 200℃ 300℃→250℃ 200℃→150℃ 130℃→100℃ 280℃→R.T. 190℃→R.T. 130℃→R.T.
図 実際加工における板厚方向残留応力と 加工温度の関係
図 実際加工における板厚方向硬さと 加工温度の関係
図 実際加工における表面粗さと 加工温度の関係