微粒子ピーニングを施したSCM435H鋼の残留応力と疲労特性に及ぼす基材および投射粒子硬さの影響

菊池将一; 廣田遥; 小茂鳥潤

文献

J-GLOBAL ID：201102275053966461 整理番号：11A1286743

微粒子ピーニングを施したSCM435H鋼の残留応力と疲労特性に及ぼす基材および投射粒子硬さの影響

Effect of Specimen Hardness and Shot Particle Hardness on Residual Stress and Fatigue Properties of SCM435H Steel Performed by Fine Particle Peening

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資料名：
巻： 60 号： 6 ページ： 547-553 (J-STAGE) 発行年： 2011年
JST資料番号： F0385A ISSN： 0514-5163 CODEN： ZARYA 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：日本語 (JA)

クロムモリブデン鋼の丸棒を用い,それぞれ3通りの硬さを有する基材と投射粒子を準備して微粒子ピーニング(FPP)を行い,その際に生起する残留応力を調べた。実験的アプローチによりその発現メカニズムを明らかにした。回転曲げ疲労試験を行い,鋼の疲労特性に及ぼすFPPの効果が基材硬さによる変化について,疲労過程における圧縮残留応力の解放挙動と関連付けて検討した。基材に対する投射粒子の硬さ比を増加させた場合,FPPによる基材の塑性変形量が増加した。その硬さ比が小さい場合,基材との衝突時において投射粒子の変形が生じるためである。FPPにより生起する圧縮残留応力は,FPP時に生じる投射粒子の塑性変形と基材に付与されうる残留応力の上限値により変化した。すなわち,投射粒子が変形しない硬さ比条件下でFPPを施す場合には,基材硬さが圧縮残留応力値を決定する最重要因子であった。FPPによる疲労特性の向上は,高硬さ基材において顕著に認められた。

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熱的操作によらぬ硬化 , 機械的性質 , 金属材料

引用文献 (16件)：

1) D. Yonekura, J. Komotori, M. Shimizu and H. Shimizu, “Effect of processing condition on fatigue properties of steel modified with fine particle bombarding”, Journal of The Surface Finishing Society of Japan, Vol. 53, No.3, pp.214-218 (2002).
2) J. K. Li, Y. Mei, W. Duo and W. Renzhi, “Mechanical approach to the residual stress field induced by shot peening”, Materials Science and Engineering A, Vol.147, Issue 2, pp.167-173 (1991).
3) Y. Watanabe, N. Hasegawa and Y. Matsumura, “Simulation of residual stress distribution of shot peening”, Journal of the Society of Materials Science, Japan, Vol.44, No.496, pp.110-115, (1995).
4) M. Kobayashi, T. Matsui and Y. Murakami, “Mechanism of creation of compressive residual stress by shot peening”, Transactions of the Japan Society of Mechanical Engineers, series A, Vol.63, No.610, pp.1226-1230 (1997).
5) M. A. S. Torres and H. J. C. Voorwald, “An evaluation of shot peening, residual stress and stress relaxation on the fatigue life of AISI 4340 steel”, International Journal of Fatigue, Vol.24, Issue 8, pp.877-886 (2002).

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