微粒子ショットピーニング加工

フリクションの表面処理

微粒子ショットピーニング加工は、金属表面近傍に圧縮残留応力を付与する事で、金属の疲労強度を向上させます

金属疲労とは

一般的に、金属材料に繰り返し、長時間、応力が加わると、降伏点より低い応力でも応力が集中する局部に、き裂が生じ、それが進行して破壊に至ることがあり

この現象が金属疲労、破壊面に独特の貝殻状波紋が見られるのが特徴でもある。

金属疲労の種類

降伏点を超える応力が加わり、少ない繰返し回数で破壊するのが低サイクル疲労(延性材料)

弾性変形域の応力で破壊するのが高サイクル疲労

疲労は材料の表面から発生する(表面粗さ、応力集中部)
疲労強度は材料の硬さ(表面の硬さが重要)と比例するが表面の残留応力の影響が大きい
圧縮応力は疲労強度を向上させる
引張応力は疲労強度を低下させる

金属の基本的な強度向上方法

転位を動きにくくすると金属は硬く(強く)なる

  • 固溶体硬化
  • 結晶粒微細化(焼き戻しマルテンサイト)
  • 析出硬化(時効硬化)
  • 加工硬化
  • 変態硬化(焼入れ)

結晶粒微細化

結晶粒は微細なほど転位は動きにくい

結晶粒を微細化すると硬さも向上する

結晶粒を微細化すると疲労強度も高くなる