JPH11347944A

JPH11347944A - 金属成品の表面処理方法

Info

Publication number: JPH11347944A
Application number: JP10153254A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Miyasaka; 四志男宮坂
Original assignee: Fuji Kihan Co Ltd
Current assignee: Fuji Kihan Co Ltd
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 1999-12-21
Anticipated expiration: 2018-06-02
Also published as: EP0962539A1; EP0962539B1; US6038900A; DE69927635T2; JP3730015B2; DE69927635D1

Abstract

(57)【要約】【課題】熱処理硬化及び圧縮残留応力の発生に伴う表面
の硬化、疲労強度の増加と共に、熱処理による表面の改
質といった効果を得るショットピーニングにおいて、表
面内部までのより深い圧縮残留応力の発生及び表面粗さ
の向上を可能とする表面処理方法を提供することを目的
とする。【解決手段】金属成品の表面に、前記金属成品と同等以
上の硬度を有する金属又は金属成分から成るショットを
噴射し、前記金属成品の表面の硬度を向上させる金属成
品の表面処理方法において、少なくとも、前記噴射を噴
射圧力０．２９MPa 以上又は５０m/sec 以上で噴射し、
また、前記ショットはショット径が０．６〜０．０３mm
の範囲で異なるショットを混合した混合ショットである
ことを特徴とし、一回のブラスト処理にて、塑性変形に
よる圧縮残留応力の発生及び温度上昇による金属組織の
微細化により、金属成品の硬度及び疲労強度を向上させ
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工具類、機械部品
などの金属成品の表面処理方法に関し、より詳しくは、
熱処理硬化及び圧縮残留応力の発生に伴う成品表面の硬
化、疲労強度の増加と共に、熱処理による表面の改質と
いった効果を得るショットピーニングにおいて、表面内
部のより深い圧縮残留応力及び表面粗さの向上を目的と
した多工程ショットピーニング、又はピーニング加工後
の研磨加工などの処理工程を不要とした金属成品の表面
処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、金属成品の表面処理方法として
は、ばねや成品形状に鋳造した鋳鋼品、鋳造成品、ステ
ンレス鋼などの金属成品等を、その全部あるいは一部に
おいて、焼入れ焼き戻し処理した後に冷間加工を施すシ
ョットピーニングが知られている。この方法は、高周波
誘導加熱などにより成品に約８５０℃前後で焼入れし、
６００℃前後で焼き戻すという処理を行って、表面組織
の変態を行わせた後、空冷し、常温あるいは温間で通常
のピーニング加工を施して圧縮残留応力を生ぜしめて、
疲労強度を増加させるものである。

【０００３】上記ショットピーニングでは、金属成品の
表面にショットを噴射させたときの衝突による塑性変形
により、金属成品の表面に圧縮残留応力が生じるので、
この圧縮残留応力は塑性変形部であるくぼみの大きさに
比例する。また、塑性変形部であるくぼみの大きさは、
ショット径に比例するので、圧縮残留応力とショット径
も比例関係にあるといえる。

【０００４】つまり、表層からより深い内部での内部圧
縮残留応力、硬化の深さを得るためには、ショット粒径
の大きなショットが有効であり、従来は、ショット径が
１．２〜０．６mm程度のショットを用いている。

【０００５】また、上記表面処理方法においては、熱処
理工程とショットピーニング工程を別個に行わなければ
ならず、温度制御を伴う工程管理が繁雑でコスト高とな
る問題に対して、「金属成品の表面加工熱処理法」（特
許第１５９４３９５号）では、金属成品の表面に、成品
と同等以上の硬度を有する４０〜２００μのショットを
噴射速度１００m/sec 以上で噴射し、表面付近の温度を
Ａ₃変態点以上に上昇させて、ブラスト処理により、圧
縮残留応力の発生に伴う成品表面の硬化、疲労強度の増
加と共に熱処理による表面の改質を可能にした。

【０００６】なお、本明細書ではショット径が約０．３
mm以上のショットを「大きなショット」、ショット径が
０．３未満〜０．０３mm程度のショットを「小さなショ
ット」という。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の表面処理方法に
おいては、以下の問題点があった。

【０００８】前述のように、従来の表面処理方法にあっ
ては、金属成品の表面に深い内部残留圧縮応力、加工硬
化又は熱処理硬化の深さを得るためには、ショット径が
比較的大きなショットを用いる必要があったが、大きな
ショットほど寿命が短く、破砕しやすいという問題があ
った。

【０００９】これは、同一速度で噴射されたショットの
有する運動量は直径の３乗に比例して大きくなるから衝
突の際の力積も直径の３乗に比例する。また、ショット
が粉砕した時の破壊面の面積は直径の２乗に比例し、耐
力も直径の２乗に比例するので、したがって、大きなシ
ョットほど、破砕しやすく寿命が短いことがわかる。

【００１０】ショットが破砕しやすいとコスト高となる
だけでなく安定した噴射ができないことや、破砕したシ
ョットは装置の故障の原因でもあった。また、大きなシ
ョットは装置自体に与える衝撃力も大きくなるため、シ
ョットの破砕だけでなく、装置の損傷などによりコスト
高となる問題があった。

【００１１】また、破砕したショットは、破面の端で鋭
い角を成しているので、この破砕したショットが金属成
品の表面に衝突すると、くぼみを作らずに食い込んで切
削作用を起こし、表面荒れの原因ともなっていた。

【００１２】また、従来のショットは、鋳鉄ショット、
鋳鋼ショット、カットワイヤショットが主に用いられて
おり、これらのショットでは寿命に限界があった。

【００１３】さらに、金属成品の表面に大きなショット
によりショットピーニングを行うと金属成品表面は梨地
模様となり、用いるショットのショット径が大きい程凹
凸が甚だしく、また、破砕しやすい大きなショットを用
いるために、破砕したショットにより金属表面が切削さ
れ、より一層表面荒れが生じ、そのままでは使用不可能
であったり、被加工物の表面内部の圧縮残留応力が得ら
れないなどの問題があった。

【００１４】そこで、上記問題点の解決策として、大き
なショットによるハードショットピーニング後に、再度
小さなショットでピーニング加工をするか、またピーニ
ング加工後、ＣＢＮ研磨加工などを施して、表面の粗さ
の向上と表面内部の圧縮残留応力を高めているが、いず
れにしても複数の処理工程を必要とするのでコスト高と
なっていた。

【００１５】また、前述の「金属成品の表面加工熱処理
法」（特許第１５９４３９５号）では、噴射速度及び噴
射密度との関係から、高速な噴射速度を得るためにショ
ット径が４０〜２００μである小さなショットを用いて
おり、圧縮残留応力及び熱処理硬化の生じる成品表層か
らの深さには限界があった。

【００１６】本発明は途上の問題点を解決するために開
発されたもので、高強度、高硬度な材質から成り、ショ
ット径が異なる小さなショット及び大きなショットを混
合した混合ショットを用いてブラスト処理をすること
で、圧縮残留応力の発生に伴う表面の熱処理硬化、疲労
強度の増加と共に、熱処理による表面の改質といった効
果を得るショットピーニングにおいて、表面内部までの
より深い圧縮残留応力の発生及び表面粗さの向上を可能
とし、特に、従来の多工程のショットピーニング、又は
ピーニング加工後の研磨加工などの処理工程を不要とし
た金属成品の表面処理方法を提供することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
に、本発明の金属成品の表面処理方法においては、金属
成品の表面に、前記金属成品と同等以上の硬度を有する
金属又は金属成分から成るショットを噴射し、前記金属
成品の表面の硬度を向上させる金属成品の表面処理方法
において、少なくとも、前記噴射を噴射圧力０．２９MP
a 以上又は５０m/sec 以上で噴射し、また、前記ショッ
トはショット径が異なるショットを混合した混合ショッ
トであることを特徴とする。

【００１８】ショット形状は、これに限定されないが、
球形が好ましい。

【００１９】また、前記混合ショットのショット径は、
０．６〜０．０３mmのショットをランダムに含むもので
あってもよい。

【００２０】また、前記混合ショットを構成するショッ
トは、材質、硬度及びショット径を目的に応じて選択す
ることができるが、表面処理後に、材質の異なるショッ
トを分級する必要がないという点で、同材質から成る混
合ショットとすることが好ましい。

【００２１】さらに、前記混合ショットは、従来主とし
て用いられている鋳鉄ショット、鋳鋼ショットよりも同
一ショット径においては、約３０倍以上の寿命を有する
高強度、高硬度で破砕しにくい高速度工具鋼、合金工具
鋼又は非鉄合金鋼などの材質からなる混合ショットであ
ることが好ましい。

【００２２】

【発明の実施の形態】金属成品Ａの表面に、前記金属成
品Ａの硬度と同等以上の硬度を有し、ショット径が異な
るショットを混合した混合ショットＢを噴射圧力０．２
９MPa 以上又は５０m/sec 以上で噴射すると、鉄系の金
属成品Ａの表面付近の温度はＡ₃変態点以上に、もしく
は非鉄系の金属成品Ａの表面付近の温度は再結晶温度以
上に上昇する。

【００２３】すなわち、混合ショットＢの衝突前と衝突
後の速度変化は、金属成品Ａ及び混合ショットＢの硬度
により異なるが、衝突後の速度は低下する。この速度の
変化はエネルギー不変の法則により、その大部分は熱エ
ネルギーに変換され、混合ショットＢの衝突した変形部
分のみで熱交換が行われるので、温度上昇は金属成品Ａ
の表面付近に局部的に生ずる。

【００２４】このとき、金属成品Ａのみならず混合ショ
ットＢの表面も同様に温度上昇し、金属成品Ａ及び混合
ショットＢが鉄系の場合は、金属成品Ａ及び混合ショッ
トＢの母材がＡ₃変態点以上に達し、この温度上昇が金
属成品Ａ及び混合ショットＢの表面層付近に局部的なも
のであるゆえに、直ちに冷却される。また、さらに連続
して行われる混合ショットＢによるショットピーニング
での上昇する温度が低いときや、冷却速度が遅いときは
焼き戻し処理の効果が生じ、金属成品Ａの表面層の金属
組織が微細化され高強度で靱性に富む組織となる。

【００２５】なお、上記温度上昇はショットの速度によ
り変化するので、噴射圧力又は速度、ショット径及び材
質によっては温度上昇が小さく、したがって、金属成品
Ａが鉄系の場合は、金属成品Ａの母材のＡ₃変態点以上
にまで温度は上昇しないが、この場合は、金属成品Ａの
表面に混合ショットＢとの衝突による塑性変形が生じ、
いわゆるショットピーニングによる金属成品Ａの表面の
硬度及び疲労強度の向上といった改質が行われる。

【００２６】より詳細に説明すると、ショット径が異な
るショットを混合した混合ショットＢを噴射すると、前
記混合ショットＢ中のショット径の小さなショットは、
高速度で金属成品Ａの表面に衝突し、衝突前後のエネル
ギー変化は熱エネルギーに変換されるので、金属成品Ａ
の表面付近が局部的に温度上昇し、前述のように金属成
品Ａの表面層の金属組織が微細化され、高強度かつ高硬
度な表面層が生成される。

【００２７】また、前記混合ショットＢ中のショット径
の大きなショットは、前記小さなショットに比べて、金
属成品Ｂの表面への衝突速度が遅く、したがって衝突時
の金属成品Ａの表面付近の温度上昇も低い。つまり、こ
の大きなショットでは金属成品Ａの表面を熱処理によっ
て改質することはないが、大きなショットの衝突により
金属成品Ａに生じる塑性変形部は前記小さなショットよ
りも大きく、ピーニング加工により金属成品Ａの表面内
部までの圧縮残留応力の発生及び硬化が生じ、金属成品
Ａの表面硬度の向上及び疲労強度の増加といった効果を
もたらす。

【００２８】なお、前述のように、前記小さなショット
は噴射圧力又は速度、ショット径及及び材質によっては
必ずしも金属成品Ａの表面を熱処理することはなく、そ
の場合は、ピーニング加工としての効果を得ることがで
きる。つまり、目的に応じて噴射圧力及び速度、ショッ
ト径及び材質を選択することができる。

【００２９】また、ショットの寿命についてブリネル硬
度試験を例にして説明すると、静的に種々のショット径
のショットで同一資料を押してくぼみを作るとき、くぼ
みとショットの直径の比（ｋ＝ｄ／Ｄ）を一定にするた
めの押し力Ｐとくぼみの直径ｄの関係はＰ＝πＤ²ｋ²Ｃ／４（Ｃ：一定）となる。これから、ショットにおける単位断面積当たり
の力は一定であることがわかる。

【００３０】実際のショットピーニングでは、動的にシ
ョットが被加工物に衝突するので、上記試験に対して動
的な見解を考慮すると、同一速度で噴射されたショット
の有する運動量は直径の３乗に比例して大きくなるから
衝突の際の力積も直径の３乗に比例すると考えれば、破
壊面の面積は直径の２乗に比例し耐力も直径の２乗に比
例する。つまり、直径の大きなショットほど寿命が短い
といえる。

【００３１】本発明における前記混合ショットＢ中の大
きなショットに関しては、前記混合ショットＢ中の小さ
なショット及び大きなショットが、噴射後速度が異なる
ことから、金属成品Ａのみならず大きなショットと小さ
なショットが互いに衝突する。この衝突は、前記大きな
ショットと小さなショットとの相対速度が大きければ、
小さなショット及び大きなショットの衝突部における温
度上昇をもたらし、鉄系のショットの場合はＡ₃変態点
以上に達し、熱処理効果により微細化され高強度で高硬
度な組織を有するショットとなる。また、前記相対速度
が小さく、よって温度上昇が小さくても、衝突による互
いの塑性変形により硬化し、高強度かつ高硬度な組織を
有するショットとなる。

【００３２】このことは、ショットの寿命を向上させる
だけでなく、高強度かつ高硬度なショットを用いること
で従来用いられていた大きなショット（ショット径：
１．２〜０．６mm）よりもショット径が小さくても同等
以上の効果を得ることができ、また、ショット材質とし
て、高速度工具鋼、合金工具鋼、非鉄合金などの高強度
かつ高硬度で破砕しにくいショットを用いることで、よ
り一層の効果を得ることができる。

【００３３】高速度工具鋼ショット表面硬度は、平均HV
800であるが、上記噴射後の硬度は、Hv1000であった。
Hv1300に達したショットを用いても破砕が少ない。

【００３４】また、金属成品Ａの表面に大きなショット
を噴射すると、前記金属成品Ａの表面は凹凸の激しい梨
地模様となり、さらには、粉砕しやすい大きなショット
であるために粉砕したショットが金属成品Ａの表面に噴
射されると、前記金属成品Ａの表面に食い込み、表面荒
れがより一層増加するという問題があった。しかし、小
さいショットを含んだ混合ショットであるために、たと
え金属成品Ａの表面が凹凸の激しい表面になっても、小
さいショットによるピーニング加工により研磨作用が働
き、結果として、良質な表面層を得ることができる。

【００３５】

【実施例】以下、実施例について図面を参照して説明す
る。

【００３６】なお、実施例で用いるショットピーニング
装置としてのブラスト装置はエア式の直圧式のブラスト
装置であるが、エア式であれば吸込式のサイホン式又は
重力式、あるいは他のブラスト装置でもよい。

【００３７】図１、図２において、５１はブラスト加工
装置５０のキャビネットで、被加工物を投入する投入口
５３を備え、この投入口から投入した被加工物にショッ
ト（本明細書において、回収タンク４０内及び噴射ノズ
ル５２から噴射される金属成分のショットを「金属成分
から成るショット」または、単に「ショット」という）
を噴射する噴射ノズル５２をキャビネット５１内に設け
ている。

【００３８】また、前記キャビネット５１内の下部には
ホッパ５８が設けられ、ホッパ５８の最下端は導管５５
を介してキャビネット５１の近くに設置されたショット
回収用の回収タンク４０の上部に連通する。

【００３９】回収タンク４０はいわゆるサイクロンで、
粉塵をショットから分離する装置であり、図１に示すよ
うに、上部に円筒形状を成す円筒部４１と、下部に下方
に向けて徐々に狭くなる円錐形状を成す円錐部４２とか
ら成るタンクで、回収タンク４０の円筒部４１の上部の
側壁に流入口４３を設け、この流入口４３に連通管４５
を介して導管５５を連結する。なお、前記連通管４５の
軸線方向は円筒部４１の横断面円形を成す内壁面の接線
方向に位置しているので、連通管４５を経て回収タンク
４０内に流入した気流は円筒部４１の内壁に沿って回り
ながら降下してゆくのである。

【００４０】また、回収タンク４０の円錐部４２の下端
は、ダンプバルブ４６を介してショット圧送用のタンク
４７に開閉自在に連通しており、このタンク４７の下端
には噴射ノズル５２から噴射するショットの噴射量を調
整するショット量調整器４８を備え、該ショット量調整
器４８から管５４を介して前記噴射ノズル５２に連通し
ている。

【００４１】直圧式ブラスト装置の特徴は、前記タンク
４７内に圧縮空気を送り込むと、タンク４７の下部のシ
ョット量調整器４８より前記圧縮空気によって、ショッ
トが圧縮空気と共に圧送され、管５４内を噴射ノズル５
２の方向に向けて送給され、噴射ノズル５２からショッ
トが圧縮空気と共にキャビネット５１内の被加工物へ噴
射される。

【００４２】前記ダンプバルブ４６は、図示せざるフッ
トスイッチ又はマイクロスイッチに連動する電磁弁の作
動により上下動し、このダンプバルブ４６の上下動によ
り回収タンク４０とタンク４７間を開閉するよう構成し
ている。前記ダンプバルブ４６が上がり、回収タンク４
０とタンク４７間を遮断すると同時にタンク４７内に圧
縮空気が充満し、タンク４７内のショットが圧縮空気に
抑圧されてショット量調整器４８内に流入し、このショ
ット量調整器４８内で圧縮空気とショットとが適当に混
合され図示せざるショット供給口を経て管５４を介して
噴射ノズル５２から噴射される。

【００４３】次に、前記スイッチをもとに戻すと、ダン
プバルブ４６が下がり回収タンク４０とタンク４７間を
開放しタンク４７内の圧縮空気が回収タンク４０内に逃
げ出しタンク４７内の圧力が大気圧になる。タンク４７
内が大気圧になる直前に、ダンプバルブ４６が下がると
直ちに噴射ノズル５２からショットの噴射が止まり、同
時に回収タンク４０の底部に集積しているショットが一
気にタンク４７内へ落下する。

【００４４】一方、回収タンク４０の上端壁面の略中央
には連結管４４が設けられ、この連結管４４は排出管５
７を介してダストコレクタ５６に連通している。

【００４５】ダストコレクタ５６は排風機５９を回転し
ダストコレクタ５６内の空気を外気へ放出している。こ
の排風機５９によりブラスト装置５０のキャビネット５
１、導管５５、回収タンク４０内がそれぞれ負圧にな
り、また図示せざる圧縮機から供給された圧縮空気がシ
ョットと共に噴射ノズルから噴射されるので、キャビネ
ット５１から順に導管５５、回収タンク４０、ダストコ
レクタ５６へ気流が流れる。

【００４６】〔実施例１〕上記のブラスト装置５０を用
いて、被加工物としてギヤー（φ１００×２０ｔ、ＳＣ
Ｍ４２０、浸炭焼入、焼戻し品）を投入口５３からキャ
ビネット５１内へ収納し、ショット径が異なるショット
を混合した混合ショットを噴射ノズル５２より被加工物
の表面へ噴射してブラスト加工を行った。

【００４７】混合ショットは、ショット径が０．６〜
０．１mmの高速度工鋼から成り、回収タンク４０内へ投
入し、前記混合ショットはタンク４７内へ落下してい
る。

【００４８】図示せざる圧縮空気供給源から圧縮空気を
前記タンク４７内に送り込むと、前述したようにタンク
４７の下部のショット量調整器４８より前記圧縮空気に
よって、前記混合ショットが圧縮空気と共に圧送され、
管５４を介してノズル径７mmの噴射ノズル５２へ送給さ
れ、噴射ノズル５２から前記混合ショットが圧縮空気と
共に被加工物へ噴射される。

【００４９】また、比較例１として、ショット径が０．
９〜０．７mmの大きなショットによるピーニング加工後
にショット径が０．３〜０．２mmの小さなショットによ
りピーニング加工を行った２回の処理工程からなる表面
処理方法を行った。

【００５０】上記実施例１及び比較例１の加工条件と表
面処理後の被加工物の表面粗さ（最大値）、表面及び深
さ５０μでの圧縮残留応力を〔表１〕に示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】また、実施例１における表面処理後の被加
工物の寿命は、比較例１における被加工物と同等以上で
あった。

【００５３】比較例１では、１回目の０．９〜０．７mm
の大きなショットによるピーニング加工によって、表面
内部（５０μ）にまで圧縮残留応力が発生しているが、
表面荒れが激しく、そのために表面付近での圧縮残留応
力の発生が不足している。これは、２回目の０．３〜
０．２mmの小さなショットを用いたピーニング加工を行
うことによって、表面粗さの改善と表面付近の圧縮残留
応力の発生を高めているが、本発明の実施例１において
は、前記２つのピーニング加工による効果と同等以上の
効果を、１回のブラスト処理で得ることができ、つま
り、１回のブラスト処理によりピーニング効果と熱処理
効果を得ることができた。

【００５４】〔実施例２〕実施例２では、被加工物とし
てシャフト（ＳＣＭ４２０、浸炭焼入、焼戻し品、φ３
０×３００Ｌ）に対して、ショット径が０．４〜０．０
５mmの高速度工具鋼から成る混合ショットを用いて、実
施例１と同様な要領で表面処理を行った。

【００５５】また、比較例２としてショット径が０．７
〜０．５mmの大きなショットによるピーニング加工後
に、前出特許第１５９４３９５号における表面加工熱処
理をショット径が０．１mmのショットを用いて行った。

【００５６】実施例２及び比較例２における加工条件及
び結果を〔表２〕に示す。

【００５７】

【表２】

【００５８】〔実施例３〕実施例３では、被加工物とし
てギヤー（ＳＣＭ４２０、浸炭焼入、焼戻し品、φ１２
０×１５ｔ）に対して、ショット径が０．３〜０．０５
mmの高速度工具鋼から成る混合ショットを用いて、実施
例１と同様な要領で表面処理を行った。

【００５９】また、比較例３としてショット径が０．８
mmの大きなショットによるピーニング加工後にＣＢＮ研
磨を行った。

【００６０】実施例３及び比較例３における加工条件及
び結果を〔表３〕に示す。

【００６１】

【表３】

【００６２】実施例２及び実施例３において、上記実施
例１と同様に、本発明により１回のブラスト処理により
ピーニング加工及び熱処理による効果を得て、被加工物
の表面内部までの圧縮残留応力の発生、表面粗さの向上
により、被加工物の表面硬度及び疲労強度が増加した。

【００６３】特に、実施例３においては、比較例３での
ピーニング加工後にＣＢＮ研磨を行った場合に比べ、表
面粗さは若干悪化しているが、疲労寿命に関しては約５
倍以上に増加した。

【００６４】上記各実施例及び各比較例に関して、表面
硬度Hv（ａ）及び圧縮残留応力（ｂ）と表面からの深さ
との関係を図３〜図５に示す。

【００６５】図３〜図５により明らかなように、大きな
ショットによるピーニング加工と小さなショットによる
ピーニング加工又は研磨の２回の処理工程を要する従来
の表面処理方法である比較例１〜３に対して、ショット
径の異なるショットを混合した混合ショットを用いて、
１回のブラスト処理を行った本発明の実施例１〜３は、
表面硬度及び圧縮残留応力共に、前記比較例１〜３と同
等以上の効果を得ていることがわかる。

【００６６】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
るので、以下に記載されるような効果を奏する。

【００６７】（１）金属成品の表面に、前記金属成品と
同等以上の硬度を有する金属又は金属成分から成るショ
ットを噴射し、前記金属成品の表面の硬度を向上させる
金属成品の表面処理方法において、前記噴射を噴射圧力
０．２９MPa 以上又は５０m/sec 以上で噴射し、また、
前記ショットはショット径が異なるショットを混合した
混合ショットであるので、ショット径の大きなショット
は金属成品に塑性変形を生じさせてピ−ニング効果を高
め、ショット径の小さなショットは金属表面の粗さの向
上と、場合によっては表面付近の温度を上昇させ、金属
組織が微細化されて金属成品の表面の硬度及び耐久性を
向上できた。特に、従来は、前記効果を得るために２回
の処理工程を必要としていたが、一回のブラスト処理で
従来の処理方法と同等以上の効果を得ることができた。

【００６８】（２）ショット径の異なるショットが混合
した混合ショットであるために、ショット径の大小で速
度変化が生じ、ショット径の異なるショット間で衝突が
起こり、その衝突による温度上昇によりショット材質そ
のものの硬度をも上昇させることができ、破砕しにくい
ショットを生成することができた。

【００６９】（３）従来の鋳鉄ショット、鋳鋼ショット
よりも高強度かつ高硬度で破砕しにくい高速度工具鋼、
合金工具鋼又は非鉄合金鋼などの材質からなる混合ショ
ットとを用いてブラスト処理するので、ショットの破砕
によるブラスト装置の故障や被加工物の表面荒れを防
ぎ、安定したブラスト加工を行うことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に用いたブラスト装置を示す正
面図である。

【図２】本発明の実施例に用いたブラスト装置を示す平
面図である。

【図３】実施例１及び比較例１における表面硬度（ａ）
及び圧縮残留応力（ｂ）と表面深さの関係を表すグラフ
である。

【図４】実施例２及び比較例２における表面硬度（ａ）
及び圧縮残留応力（ｂ）と表面深さの関係を表すグラフ
である。

【図５】実施例３及び比較例３における表面硬度（ａ）
及び圧縮残留応力（ｂ）と表面深さの関係を表すグラフ
である。

【符号の説明】

４０回収タンク４１円筒部４２円錐部４３流入口４４連結管４５連通管４６ダンプバルブ４７タンク４８ショット量調整器５０ブラスト装置５１キャビネット５２噴射ノズル５３投入口５４管５５導管５６ダストコレクタ５７排出管５８ホッパ５９排風機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属成品の表面に、前記金属成品と同等以
上の硬度を有する金属又は金属成分から成るショットを
噴射し、前記金属成品の表面の硬度を向上させる金属成
品の表面処理方法において、少なくとも、前記噴射を噴
射圧力０．２９MPa 以上又は５０m/sec 以上で噴射し、
また、前記ショットはショット径が異なるショットを混
合した混合ショットであることを特徴とする金属成品の
表面処理方法。
【請求項２】前記混合ショットは、ショット径が０．６
〜０．０３mmであることを特徴とする請求項１記載の金
属成品の表面処理方法。
【請求項３】前記混合ショットを構成するショットが、
同材質から成る請求項１又は２記載の金属成品の表面処
理方法。
【請求項４】前記混合ショットが、高速度工具鋼、合金
工具鋼又は非鉄合金鋼などの高強度、高硬度な材質のか
らなることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載
の金属成品の表面処理方法。