号数ばね論文集53号（2008年）
ページ数pp.1-8
種類論文
論文名ショットピーニング処理後に人工ピットを導入したばね鋼の疲労特性
TitleFatigue Property of Shot-peened Spring Steel with an Artificial Pit
著者高橋 文雄1) 丹下 彰1) 安藤 柱2)
AuthorFumio TAKAHASHI1) Akira TANGE1) Kotoji ANDO2)
抄録ショットピーニング後に半球状の人工ピットを導入した試験片の疲労特性を調査した．試験片にショットピーニング（SP）とストレスショットピーニング（SSP）を施し，続いて，直径0.2，0.4，0.8mmの直径の穴をエッチングにより導入した．その後，曲げ疲労試験を行った．その結果，疲労強度は圧縮残留応力の効果により向上した．また，より大きい圧縮残留応力を付与できるSSP材では，さらに疲労強度は向上した．SP，SSP処理したd=0.2mm以下の人工ピット材は人工ピット以外を起点として折損した．従って，予めSP，SSPが施されたことにより，その後にd=0.2mm以下の人工ピットが導入されても，そのピットは無害であると言える．人工ピットが無害化される理由は，人工ピットから発生するΔKTがSP，SSPによる圧縮残留応力の影響を受けて減じられ，人工ピット無し材の疲労限度の応力を作用させた場合のΔKthより小さくなるためと考えられる．
AbstractThe fatigue property of shot-peened specimens with a semispherical artificial pit of varied diameter was investigated. Shot peening (SP) and stress shot peening (SSP) were administered to the specimens, followed by etching hole diameter of 0.2, 0.4, and 0.8 mm. After that, bending fatigue tests were carried out on the specimens. The fatigue strength of the SP specimen was improved substantially because of the compressive residual stress generated on the surface, furthermore, the SSP specimen shows a higher fatigue strength due to the formation of greater compressive residual stress than SP.A@In the case of shot-peened specimens and stress shot peened specimens, the specimen having an artificial pit with d=0.2mm fractured from outside the artificial pit. Therefore, d=0.2mm diameter artificial pit was acceptable in the case of SP or SSP specimen. Multiple non-propagating cracks were observed in a peened specimen after fatigue testing. It is considered that the reason why the artificial pit is acceptable is the stress intensity factor range, which is reduced by compressive residual stress by SP or SSP, becomes smaller than the threshold stress intensity factor range compared to the fatigue limit stress of un-shot peened material.
著者の所属1) 日本発条(株)　2) 横浜国立大学
Belonging1) NHK SPRING CO., LTD　2) Yokohama National University
Key WordsShot Peening, Fatigue Limit, Artificial Pit, Spring Steels