‑800 ー1000
‑1200
‑1400
‑1600
‑1800 0 20 40 60 80 100 120 Depth from surface (〟m)
Fig.1.1了 Residual stress distribution of type (b)in Fig.1.15
‑ 郡3jr
l‑5 結 言
本章では,ショットピーニングの投射条件が付与される圧縮残留応力分布に及 ぼす影響を調べ,以下の点が明らかとなった.
(1)ショット粒径の影響
ショット粒径を大きくしても圧縮応力の最大値はほとんど変化しない.逆に, 最表面層では粒径の小さい方が高い圧縮応力になる.ただし,深さ方向への 影響では,粒径を大きくすることによりピーニング効果層が大きくなる.
(2)ショット粒硬度の影響
ショット粒硬度を高くすることにより,極端に圧縮応力の最大値が向上する.
また,硬度の高いショット粒を使用すると,投射圧力を低くしても高い圧縮
応力が得られる.これらはショット粒の硬度が部材の表面硬度と同程度以上
になり,塑性変形が効率よく発生した結果である.(3)投射速度の影響
投射速度を高くすることにより,圧縮応力の最大値がやや向上する.また, 深さ方向への効果層も若干大きくなる.しかし,ショット粒の硬度が応力の 最大値へ及ぼす影響に比べるとその効果は非常に小さい.
(4)投射時間の影響
ショット粒の投射時間が増加するにつれて,圧縮残留応力の最大値及び深さ 方向への効果領域が増大する.また,最表面層の応力値は変わらないものの, 表面近傍における残留応力は投射時間が短いほど大きくなる.
(5)投射角度の影響
ショット粒の投射角度が小さくなるにつれて,圧縮残留応力の最大値及び深 さ方向への効果領域が低下する.ただし,投射角度が60oの場合には,30oの
場合と比較すると,残留応力分布あるいはアークハイト値ともに減少の度合‑ 27 =
いが90oと比べて小さくなる.これらのことから,実用上では投射角度60oが 限界であると考えられる.
(6)投射領域内の残留応力分布の違い
エアー式で投射領域中央部から10mⅢ離れたところに付与された庄縮残留応力
分布は,最大値に差は認められないものの,深さ方向の効果領域にやや差が生じている.一方,投射領域中央部から15m皿離れたところでは,最表面の圧
縮残留応力値は大きくなるものの,内部方向への分布は極端に小さくなる.
したがって,実用上,エアー式の投射領域直径は20mm程度と考える必要がある.
(7)投射装置による残留応力分布の違い
エアー式の場合,圧縮残留応力の最大値及び効果層が遠心投射式と比較する と大きくなる.したがって,同じ応力分布を付与する目的で,かつ,投射領
域に制約がない場合にはエアー式を用いることにより投射時間を短くすることも可能となり,ショットピーニング処理を効率よく行うことができる.
ー 28 ‑