バネ鋼への温間ショットピーニングにおける残留応力

ばね鋼の温間ショットピーニングにおける加工温度の影響
塑性加工研究室
堂前隆嗣
鋼球
鋼球
材料
材料
塑性変形
（a）冷間加工
圧縮残留応力大
加工硬化　大
（b）温間加工
図ショットピーニング加工
実験材料
ばね鋼（SUP9）
焼入れ温度
焼戻し温度 Tt
930℃
400℃(HV510)
500℃(HV420)
12
加工面
25
図試験片形状
鋼球直径
：
カバレージ：
投射速度
：
加工温度 Ts：
カバー
軸受鋼
10mm
100%
36m/s
室温～400℃
（ Hv700）
治具
鎖
台車
試験片
ヒーター
台車送り
図ショットピーニングモデル装置
600
硬さ / HV
500
400
300
200
焼戻し温度Ｔ
ｔ
：400℃
●
：500℃
▲
100
0
100
200
300
加熱温度 / ℃
図　高温硬さ測定結果
400
500
残留応力　/　MPa
0
-200
-400
加工温度Ts
：20℃
●
：100℃　▲
：200℃
■
：300℃
▼
-600
-800
-1000
-1200
0
0.5
1
1.5
2
（表面）
表面からの深さ　/　mm
図　残留応力分布の測定結果（500℃焼戻し材）
加工温度の与える影響
変形量
加工温度
大
焼戻し温度T　t
●：400℃
0.03 ：500℃
▲
0.02
0.01
100 200 300 400
加工温度 / ℃
図　圧痕深さ比と加工温度の関係
残留応力　/　MPa
0.04
h
圧痕深さ比　/　h/D
大
圧縮残留応力
小
高
回復
0
圧縮残留応力
0
焼戻し温度T t
-200 ●：400℃
▲：500℃
-400
-600
-800
-1000
0
100 200 300 400 500
加熱温度 / ℃
図　残留応力と加熱温度の関係

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