JPH02190263A - シヨツトピーニング方法及びその装置 - Google Patents
シヨツトピーニング方法及びその装置Info
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- JPH02190263A JPH02190263A JP833689A JP833689A JPH02190263A JP H02190263 A JPH02190263 A JP H02190263A JP 833689 A JP833689 A JP 833689A JP 833689 A JP833689 A JP 833689A JP H02190263 A JPH02190263 A JP H02190263A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は表面層の加工硬化と圧縮残留応力によって疲労
強度を向上させるショットピーニング方法及びその装置
に関する。
強度を向上させるショットピーニング方法及びその装置
に関する。
繰返し荷重が作用する金属製品１例えば歯車あるいはば
ね等の疲労破壊を防止する方法としてショットピーニン
グによる表面処理方法がある（特開昭６Ｇ−２１８４２
３号公報、特開昭６０−２５８４０９号公報等参照）。
ね等の疲労破壊を防止する方法としてショットピーニン
グによる表面処理方法がある（特開昭６Ｇ−２１８４２
３号公報、特開昭６０−２５８４０９号公報等参照）。
上記ショットピーニングによる表面処理方法は浸炭焼入
れ等の熱処理後にも採用されている（特開昭６２−２０
７８２２号公報１％開昭６２−１８５８２６号公報）。
れ等の熱処理後にも採用されている（特開昭６２−２０
７８２２号公報１％開昭６２−１８５８２６号公報）。
：従来提供゛さｆ’Ｌで６・もシ自・ン。トピーニング
はインペラーを高速回転させ、その遠心力を利用してシ
ョット粒を被処理品に向けて投射するものであった（特
開昭６０−１７４２３０号公報１％開昭６３−２６７１
６４号公報）。
はインペラーを高速回転させ、その遠心力を利用してシ
ョット粒を被処理品に向けて投射するものであった（特
開昭６０−１７４２３０号公報１％開昭６３−２６７１
６４号公報）。
上記従来のインペラー使用のショット粒の投射は比較的
広い範囲にショット粒を投射することが可能であるが、
投射強度の点では満足を得ることが困難であった。
広い範囲にショット粒を投射することが可能であるが、
投射強度の点では満足を得ることが困難であった。
すなわち、従来のインペラータイプのショットピーニン
グ装置においては一般に−６０〜−７０に９７ ｍｍ程
度の圧縮残留応力値しか得られないものであった。
グ装置においては一般に−６０〜−７０に９７ ｍｍ程
度の圧縮残留応力値しか得られないものであった。
本発明は上記事情に鑑み、従来の圧縮残留応力値の約３
倍の圧縮残留応力値を得ることができるショットピーニ
ング方法及びその装置を提供することを目的とするもの
である。
倍の圧縮残留応力値を得ることができるショットピーニ
ング方法及びその装置を提供することを目的とするもの
である。
なお、圧縮残留応力と疲労強度とは比例関係にあり、圧
縮残留応力が高ければ被処理品の疲労強度も増大するも
のである。
縮残留応力が高ければ被処理品の疲労強度も増大するも
のである。
本発明は上記目的を達成する方法及び装置に関するもの
で、その方法の発明は高圧気体とともに直径０．３〜３
．８ｍｍのショット粒を口径５．０明の装置の発明はシ
ョット粒供給部−高圧気体供給用バルブを介して連結さ
れた高圧気体供給管路及び排気用バルブを有するホッパ
ータイプの高圧タンクの下端開口部に、上記供給管路か
ら気体搬送パイプが直交状態に連結され、その延長部に
噴射バルブを介して噴射ノズルを設けた構成としたもの
である。
で、その方法の発明は高圧気体とともに直径０．３〜３
．８ｍｍのショット粒を口径５．０明の装置の発明はシ
ョット粒供給部−高圧気体供給用バルブを介して連結さ
れた高圧気体供給管路及び排気用バルブを有するホッパ
ータイプの高圧タンクの下端開口部に、上記供給管路か
ら気体搬送パイプが直交状態に連結され、その延長部に
噴射バルブを介して噴射ノズルを設けた構成としたもの
である。
本発明では必要とする噴射圧力は高圧気体圧力によって
自由に調整できる。
自由に調整できる。
すなわち−所定量のショット粒が入れられた高圧タンク
のショット粒上方が高圧気体により加圧されるとともに
、高圧タンクの下端開口部に高圧気体が供給され、該高
圧気体によりショット粒が吸引された状態で噴射ノズル
から噴射させられるものである。そして、その噴射圧力
２ショット粒の直径、噴射ノズルの口径を所定値に調整
することにより本発明では従来の方法及び装置によって
得られる圧縮残留応力の約３倍の圧縮残留応力を得るこ
とができるものである。
のショット粒上方が高圧気体により加圧されるとともに
、高圧タンクの下端開口部に高圧気体が供給され、該高
圧気体によりショット粒が吸引された状態で噴射ノズル
から噴射させられるものである。そして、その噴射圧力
２ショット粒の直径、噴射ノズルの口径を所定値に調整
することにより本発明では従来の方法及び装置によって
得られる圧縮残留応力の約３倍の圧縮残留応力を得るこ
とができるものである。
矛１図には装置の発明の一実施例が示されている。
高圧タンク１１）はホッパータイプに構成され２上方に
ショット粒（α）の供給部（２）が構成されている。
ショット粒（α）の供給部（２）が構成されている。
該供給部イ２）は１例えば開閉自在のバルブ等で構成さ
れ、閉塞時には気密性が確保され、開放によりその上方
の貯蔵部Ｃ３１からショット粒（ａ）が供給される構成
となっている。
れ、閉塞時には気密性が確保され、開放によりその上方
の貯蔵部Ｃ３１からショット粒（ａ）が供給される構成
となっている。
さらに高圧タンク＋１１の上方には高圧気体供給用バル
ブ（４）を介して高圧気体供給管路１５＋が連結され、
さらに排気用バルブ（６）が設けられる。
ブ（４）を介して高圧気体供給管路１５＋が連結され、
さらに排気用バルブ（６）が設けられる。
さらに−高圧タンクＩＩ）の下端開口部（１α）には。
上記高圧気体供給管路（５）から気体般送パイプ（７）
が連結され、その延長部（７α）に噴射バルブ（８）を
介して噴射ノズル１９）が設けられる。
が連結され、その延長部（７α）に噴射バルブ（８）を
介して噴射ノズル１９）が設けられる。
上記装置は、まず−ショット粒（ａ）の供給部（２）を
開放して所定量のショット粒（α）が高圧タンクＩ１１
に供給され、供給完了と同時に供給部１２１が閉塞され
る。
開放して所定量のショット粒（α）が高圧タンクＩ１１
に供給され、供給完了と同時に供給部１２１が閉塞され
る。
さらに排気用バルブｆ６１及び噴射バルブ（８）が閉じ
られ、高圧気体供給用バルブ（４）が開かれて高圧タン
ク（１）及び気体搬送パイプ（７）内が加圧される。
られ、高圧気体供給用バルブ（４）が開かれて高圧タン
ク（１）及び気体搬送パイプ（７）内が加圧される。
所定加圧の後、噴射バルブ（８）を開くと、高圧気体と
ショット粒（α）が延長部（７α）を通り、噴射ノズル
（９）から被処理品（図示せず）に向けて噴射させられ
るものである。
ショット粒（α）が延長部（７α）を通り、噴射ノズル
（９）から被処理品（図示せず）に向けて噴射させられ
るものである。
上記装置を使用し、浸炭処理した５０Ｍ４２０にショッ
ト粒（ａｌの直径Ｑ、 ８ｍｍ、噴射ノズル１９）の口
径ＩＱｍｍ、噴射圧力６．Ｑ Ｋ９／ｍｍ （７）条件
テショットビーニングを施した結果の圧縮残留応力曲線
（薊と、同じ被処理品にインペラータイプのショットピ
ーニングを施した場合の圧縮残留応力曲線（Ｂ）が矛２
図に示されている。
ト粒（ａｌの直径Ｑ、 ８ｍｍ、噴射ノズル１９）の口
径ＩＱｍｍ、噴射圧力６．Ｑ Ｋ９／ｍｍ （７）条件
テショットビーニングを施した結果の圧縮残留応力曲線
（薊と、同じ被処理品にインペラータイプのショットピ
ーニングを施した場合の圧縮残留応力曲線（Ｂ）が矛２
図に示されている。
すなわち１本発明の方法の発明によれば、従来の約３倍
の−１７０に９／ｍｍ の圧縮残留応力が付与されてい
ることが確認されたものである。
の−１７０に９／ｍｍ の圧縮残留応力が付与されてい
ることが確認されたものである。
本発明ではショット粒（ａ）の直径が０．３〜Ｑ、８ｍ
ｍ−噴射ノズル（８）の口径が５．０〜１５．０ｍｍ、
噴射圧力が５．０〜８．０に９／ｍ−とさレル。
ｍ−噴射ノズル（８）の口径が５．０〜１５．０ｍｍ、
噴射圧力が５．０〜８．０に９／ｍ−とさレル。
すなわち、ショット粒（ＬＬ）の直径がＱ、 ３ ｍｍ
未満の場合、噴射ノズル（８）の口径を５ ｍｍ、噴射
圧力を８．０に９７ｍｍ としてもインペラ一方式に
比較して、より高い圧縮応力が得られなかった。しかし
−ショット粒（α）の直径がＱ、３ｍｍ以上（０，３ｍ
ｍ以下）の場合、噴射ノズル（８）の口径を１５ｍｍ以
下（５，０ｍｍ以上）とし、噴射圧力を５、０Ｋｇ／ｍ
ｍ２ 以上８．０にり７ｍｍ 以下）としても圧縮応力
１００ Ｋ９／ｍｍ’が得られたものである。
未満の場合、噴射ノズル（８）の口径を５ ｍｍ、噴射
圧力を８．０に９７ｍｍ としてもインペラ一方式に
比較して、より高い圧縮応力が得られなかった。しかし
−ショット粒（α）の直径がＱ、３ｍｍ以上（０，３ｍ
ｍ以下）の場合、噴射ノズル（８）の口径を１５ｍｍ以
下（５，０ｍｍ以上）とし、噴射圧力を５、０Ｋｇ／ｍ
ｍ２ 以上８．０にり７ｍｍ 以下）としても圧縮応力
１００ Ｋ９／ｍｍ’が得られたものである。
なお、ショット粒（ａ）の直径が０．８ｍｍを超える被
処理品の面粗度が低下させられ、実用上問題を生じるも
のである。
処理品の面粗度が低下させられ、実用上問題を生じるも
のである。
また、噴射ノズル１９）の口径を５．□ｍｍより小さく
すると単位時間当りの供給ショット量に制限を受けて処
理時間が長くなるという欠点を生じる。また、］５．０
ｒｒＬ７ｎ以上とすると圧縮空気の供給装置が大型の設
備が必要となり経済性を失う欠点がある。
すると単位時間当りの供給ショット量に制限を受けて処
理時間が長くなるという欠点を生じる。また、］５．０
ｒｒＬ７ｎ以上とすると圧縮空気の供給装置が大型の設
備が必要となり経済性を失う欠点がある。
さらに噴射圧力を５．０にり／ ｍｌ より低くする
と必要とする圧縮応力が得られず一噴射圧力を３、ＱＫ
９／ｍｍ’より高くすると被処理品の面粗度が低下させ
られ一実用上問題を生じるものである。
と必要とする圧縮応力が得られず一噴射圧力を３、ＱＫ
９／ｍｍ’より高くすると被処理品の面粗度が低下させ
られ一実用上問題を生じるものである。
矛３図には前記した条件（ショット粒径０．８−６噴射
ノズル口径１０ｍｎ−噴射圧力６０に９／ＴＬ７ｒＬ２
−−−−一以下同じ）で高炭素浸炭処理（特殊浸炭）し
た３０Ｍ４２０にショットピーニングを施した本発明の
場合（曲線（Ｃ） ） 、従来の方法でショットピーニ
ングを施した場合（曲線（Ｄ））及び浸炭処理のみの場
合（曲線（Ｅ））の負荷応力指数が示されている。
ノズル口径１０ｍｎ−噴射圧力６０に９／ＴＬ７ｒＬ２
−−−−一以下同じ）で高炭素浸炭処理（特殊浸炭）し
た３０Ｍ４２０にショットピーニングを施した本発明の
場合（曲線（Ｃ） ） 、従来の方法でショットピーニ
ングを施した場合（曲線（Ｄ））及び浸炭処理のみの場
合（曲線（Ｅ））の負荷応力指数が示されている。
すなわち、従来の方法に比べて疲労強度が５０係強も改
善させられることが確認されたものである。
善させられることが確認されたものである。
矛４図にはＴｉＣ、ＶＣ、Ｃｒｘ 、 Ｃｙ 、 Ｎｂ
Ｃなどの炭化物で被覆処理した被処理品にショットピー
ニング処理を行った場合の残留応力分布図が示されてい
る。
Ｃなどの炭化物で被覆処理した被処理品にショットピー
ニング処理を行った場合の残留応力分布図が示されてい
る。
同図中１曲線（力が前記条件でショットピーニングを施
した本発明の場合１曲＠（Ｇ）が従来の方法でショット
ピーニングを施した場合であり。
した本発明の場合１曲＠（Ｇ）が従来の方法でショット
ピーニングを施した場合であり。
本発明の方法において残留応力が改善されていることが
明確に示されているものである。
明確に示されているものである。
なお１曲線凹はショットピーニングを施こさない場合で
ある。
ある。
また、被処理品５ＫＤＩＩをＶＣで被覆し１本発明の方
法によりショットピーニングを施こした場合と施こさな
い場合を金型の寿命についてみると１本発明の方法を施
こした場合には寿命が５倍に改善されることが確認され
ているものである。
法によりショットピーニングを施こした場合と施こさな
い場合を金型の寿命についてみると１本発明の方法を施
こした場合には寿命が５倍に改善されることが確認され
ているものである。
矛５図には焼入焼戻しを行い金型や工具に使用される５
ＫＤ１１．５ＫＤ６１．５ＫＨ５１等の特殊用途鋼に本
発明の方法を施こした場合と本発明を楕こさずに焼入焼
戻しのままの場合の金型寿命の圧絞が示されている。
ＫＤ１１．５ＫＤ６１．５ＫＨ５１等の特殊用途鋼に本
発明の方法を施こした場合と本発明を楕こさずに焼入焼
戻しのままの場合の金型寿命の圧絞が示されている。
すなわち−本発明の方法によれば金型寿命を大巾に向上
させることができるものである。
させることができるものである。
その他、浸炭した機械構造用＠ＳＮ０Ｍ４２０等−軸受
惰５ＵＪ−２材等の焼入焼戻し処理後に本発明の方法を
施すと、単に焼入焼戻し処理の場合に比較して軸受の寿
命を約３倍に改善できることが確認されているものであ
る。
惰５ＵＪ−２材等の焼入焼戻し処理後に本発明の方法を
施すと、単に焼入焼戻し処理の場合に比較して軸受の寿
命を約３倍に改善できることが確認されているものであ
る。
本発明の方法及び装置によれば、被処理品に従来の約３
倍の圧縮残留応力を付与することができ、疲労強度の向
上を図ることができる効果が得られるものである。
倍の圧縮残留応力を付与することができ、疲労強度の向
上を図ることができる効果が得られるものである。
図面は本発明の一実施例を示すもので一部１図は装置の
一部切欠正面図、矛２図は圧縮残留応力の比較線図−才
３図は負荷応力指数の比較線図、矛４図は残留応力の比
較線図−才５図は金型の寿命指数を示す比較図である。 ＋１１・・・高圧タンク、（１α）・・・下端開口部、
（２）・・・供給部、（４）・・・高圧気体供給用バル
ブ、（５）・・・高圧気体供給管路−（６）・・・排気
用バルブ。 １７１・・・気体搬送パイプ、Ｃ８）・・・噴射バルブ
、１９）・・・噴射ノズル。
一部切欠正面図、矛２図は圧縮残留応力の比較線図−才
３図は負荷応力指数の比較線図、矛４図は残留応力の比
較線図−才５図は金型の寿命指数を示す比較図である。 ＋１１・・・高圧タンク、（１α）・・・下端開口部、
（２）・・・供給部、（４）・・・高圧気体供給用バル
ブ、（５）・・・高圧気体供給管路−（６）・・・排気
用バルブ。 １７１・・・気体搬送パイプ、Ｃ８）・・・噴射バルブ
、１９）・・・噴射ノズル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高圧気体とともに直径０．３〜０．８ｍｍのショッ
ト粒を口径５．０〜１５．０ｍｍの噴射ノズルから５．
０〜８．０Ｋｇ／ｍｍ＾２の圧力で被処理品に噴射する
ことを特徴とするショットピーニング方法。 ２ ショット粒供給部、高圧気体供給用バルブを介して
連結された高圧気体供給管路及び排気用バルブを有する
ホッパータイプの高圧タンクの下端開口部に、上記供給
管路から気体搬送パイプが連結され、その延長部に噴射
バルブを介して噴射ノズルが設けられてなることを特徴
とするショットピーニング装置。 ３ 被処理品が高炭素浸炭処理品である請求項１記載の
ショットピーニング方法。 ４ 被処理品が炭化物被覆処理品である請求項１記載の
ショットピーニング方法。 ５ 被処理品が特殊用途鋼からなる焼入焼戻し処理した
金型、工具である請求項１記載のショットピーニング方
法。 ６ 被処理品が浸炭した機械構造用鋼、軸受鋼を焼入焼
戻し処理した軸受である請求項１記載のショットピーニ
ング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP833689A JPH02190263A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | シヨツトピーニング方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP833689A JPH02190263A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | シヨツトピーニング方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02190263A true JPH02190263A (ja) | 1990-07-26 |
Family
ID=11690353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP833689A Pending JPH02190263A (ja) | 1989-01-17 | 1989-01-17 | シヨツトピーニング方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02190263A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04331070A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-18 | Fuji Kihan:Kk | 工具の表面処理方法 |
| US5520987A (en) * | 1993-07-23 | 1996-05-28 | Nsk, Ltd. | Rolling/sliding member |
| US5778713A (en) * | 1997-05-13 | 1998-07-14 | Waterjet Technology, Inc. | Method and apparatus for ultra high pressure water jet peening |
-
1989
- 1989-01-17 JP JP833689A patent/JPH02190263A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04331070A (ja) * | 1991-04-26 | 1992-11-18 | Fuji Kihan:Kk | 工具の表面処理方法 |
| US5520987A (en) * | 1993-07-23 | 1996-05-28 | Nsk, Ltd. | Rolling/sliding member |
| US5778713A (en) * | 1997-05-13 | 1998-07-14 | Waterjet Technology, Inc. | Method and apparatus for ultra high pressure water jet peening |
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