試験条件
試料：超硬合金（バインダ使用）
超硬合金（バインダ未使用）
投射物：鉄鋼（φ0.05mm）
セラミックス（φ0.05mm）
従来のショット粒（φ0.8mm）
処理条件：下表
微粒子ピーニングおよび従来型ショットピーニングの処理条件
粒子材質
鉄鋼
微粒子ピーニング 鉄鋼
Ceramics
従来型
ショットピーニング
鉄鋼
φ 0.05
φ 0.05
φ 0.05
設定圧力
処理時間
（MPa）
（sec)
0.4（直圧式）
10
0.4（重力式）
10
0.4（重力式）
10
φ 0.8
0.4（直圧式）
粒径（mm）
10
＊直圧式のほうが投射粒子の速度が速い
応力測定結果
WC WPC処理後
y = 0.1484x + 135.93
136.0
136.0
136.0
136.0
136.0
135.9
135.9
0.0
0.2
0.4
回折角　２θ(deg)
回折角　２θ(deg)
WC WPC処理前
y = 0.3915x + 135.76
136.0
136.0
135.9
135.9
135.8
135.8
135.7
0.6
(sinΨ)^2
-224.54±31.02(MPa)
0.0
0.2
0.4
0.6
(sinΨ)^2
-592.50±46.47(MPa)
圧縮応力の増加が確認された
2
試験結果 抗折力および破壊靱性値
比較
微粒子ピーニング
a:未処理
c:Steel直圧式
b:従来型ピーニング d:Steel重力式
e:Ceramics
14.9
破壊靱性値
抗折力
比較
16
KICが最大約50%向上!!
14
10.0
10
2500
1600
σ （MPa)
12
2700
微粒子ピーニング
1800
KIC（MPa√ｍ)
2900
破壊靱性値
抗折力
10
9
1400
8
1200
7
1000
6
8
）
式
重
力
式
e
am
ics
d
c
）
b
ン
グ
ce
ive
d
a
直
圧
2300
6
Ce
r
el（
St
e
el（
型
来
従
St
e
ピ
re
ー
ニ
抗折力と破壊靱性値（バインダ使用）
as
σ （MPa)
微粒子ピーニング
a
b
c
d
e
抗折力と破壊靱性値（未バインダ使用）
KIC（MPa√ｍ)
比較
試験結果 残留応力
比較
微粒子ピーニング
a:未処理
c:Steel直圧式
b:従来型ピーニング d:Steel重力式
e:Ceramics
比較
比較
微粒子ピーニング
圧縮残留応力（MPa)
1400
1200
1000
800
600
400
1000
800
600
400
200
d
am
ics
）
式
c
重
力
式
）
b
直
圧
ン
グ
a
ー
ニ
ce
ive
d
e
Ce
r
te
el（
te
el（
ピ
圧縮残留応力（未バインダ使用）
型
Ce
r
重
te
el（
直
el（
te
0
re
e
as
d
am
ics
）
力
式
）
式
c
圧縮残留応力（バインダ使用）
ピ
型
b
圧
ー
ニ
a
re
ce
ive
d
0
ン
グ
200
as
圧縮残留応力（MPa)
1800
1600
微粒子ピーニング
1200
2000
試験結果 残留応力と破壊靱性値の関係
16
10
Ceramics
12
as received
Steel（直圧式）
Steel（重力式）
Ceramics
従来型ピーニング
10
8
KIC(MPa√ｍ)
KIC(MPa√ｍ)
14
9
8
as received
Steel（直圧式）
Steel（重力式）
Ceramics
従来型ピーニング
7
500
1000
1500
2000
圧縮残留応力(MPa)
圧縮残留応力-KIC(バインダ使用)
100
500
900
1300
圧縮残留応力(MPa)
圧縮残留応力-KIC (バインダ未使用)
→残留応力と破壊靱性に相関がみられる
微粒子ピーニング処理前後の断面
鉄鋼
超硬合金
WC セラミックス成分
バインダCo
メタル成分
処理前
2μm
未処理材
2μm
処理材
塑性流動層
処理後
予備試験結果
破壊靭性値(MPa√ｍ) 破壊靱性向上効果 抗折力(MPa) 残留応力（M
バインダ使用 Steel (直圧式）
14.890
1.49
2831.435
-1692.45
Steel (重力式）
13.292
1.33
2838.493
-1325.79
Ceramics
12.474
1.25
2404.051
-1027.52
従来型ピーニング
9.994
1.00
2605.514
-589.52
as received
10.000
1.00
2690.567
-590.53
バインダ未使用 Steel (直圧式）
8.818
1.21
1523.893
-1164.40
Steel (重力式）
8.202
1.12
1712.060
-774.40
Ceramics
9.044
1.24
1475.212
-312.82
従来型ピーニング
7.428
1.02
1298.411
-204.15
as received
7.296
1.00
1243.649
-246.11
→未処理および従来型と比較して、機械的性質に改善がみられた
抗折試験
・JIS規格に基づいた形状に加工した後、引張側となる面にラップ処理を施し、
4点曲げ試験(JIS R1601)により評価した。
3mm
4mm
10mm
10mm
10mm
ラップ処理面
30mm
36mm
R1:2.0～3.0mm
R2:0.5～3.0mm
参考スライド
3点曲げと4点曲げ
・3点曲げ：中央荷重 最大曲げモーメントが負荷点の真下（真の値より大）
・4点曲げ：均一曲げ（真の値に近い）
→3点曲げ試験に比べ、試験片にかかる最大応力の範囲が広く、
試験片の最弱点に最大応力が負荷される。
試験結果 抗折試験後の試験片
バインダ使用
ショット(589.52MPa)
as received(590.53MPa)
Ceramics(1027.52MPa)
Steel 重力式(1325.79MPa)
Steel 直圧式(1692.45MPa)
バインダ未使用
ショット(204.15MPa)
as received(246.11MPa)
Ceramics(312.82MPa)
Steel 重力式(774.40MPa) Steel 直圧式(1164.40MPa)

納品実績