JPS63227791A - 鋼部材の表面処理方法 - Google Patents
鋼部材の表面処理方法Info
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- JPS63227791A JPS63227791A JP62062291A JP6229187A JPS63227791A JP S63227791 A JPS63227791 A JP S63227791A JP 62062291 A JP62062291 A JP 62062291A JP 6229187 A JP6229187 A JP 6229187A JP S63227791 A JPS63227791 A JP S63227791A
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- shot
- stage
- residual stress
- compressive residual
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
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）
本発明は歯車等の鋼部材の疲労強度を向上するために実
施する鋼部材の表面処理方法に関するものである。
施する鋼部材の表面処理方法に関するものである。
（従来の技術）
従来より、この種の表面処理方法の一つとして、浸炭焼
入れした鋼部材にショットピーニングを施す方法が知ら
れている。このショットピーニングは、原則的にショッ
ト粒子の粒径を大きくするのが有効であるが１反面、大
きくすると鋼部材の表面粗さが粗くなるため疲労強度の
向上を減らすというマイナス面を含んでいる。そこで、
このマイナス面を解消するため、特開昭６０−１８４６
２７号公報に開示されているような２段ショットピーニ
ングによる処理方法が提案され□ている。この２段ショ
ットピーニングは、鋼部材に、まず、粒径が１−以上の
粗いショット粒子により第１ショットピーニングを施し
、圧縮残留応力を作用させて疲労強度を向上し、次に、
粒径が０．３ｍｍ以下の細いショット粒子により第２シ
ョッＩ−ピーニングを施し、鋼部材表面の荒れを改善し
ようとするものである。
入れした鋼部材にショットピーニングを施す方法が知ら
れている。このショットピーニングは、原則的にショッ
ト粒子の粒径を大きくするのが有効であるが１反面、大
きくすると鋼部材の表面粗さが粗くなるため疲労強度の
向上を減らすというマイナス面を含んでいる。そこで、
このマイナス面を解消するため、特開昭６０−１８４６
２７号公報に開示されているような２段ショットピーニ
ングによる処理方法が提案され□ている。この２段ショ
ットピーニングは、鋼部材に、まず、粒径が１−以上の
粗いショット粒子により第１ショットピーニングを施し
、圧縮残留応力を作用させて疲労強度を向上し、次に、
粒径が０．３ｍｍ以下の細いショット粒子により第２シ
ョッＩ−ピーニングを施し、鋼部材表面の荒れを改善し
ようとするものである。
（発明が解決しようとする問題点）
ところで１本発明者の研究によれば次のようなことが判
明している。すなわち、２段ショットピーニングによる
全体の圧縮残留応力分布は、各段単独のショットピーニ
ングによる圧縮残留応力分布を重ね合わせた形状となる
が、各段のショット粒子の粒径比を適当に選択すれば、
重ね合わせた形状がゆるやかで、かつ連続的なものとな
り、２段ショットピーニングによる疲労強度向上を最も
効果的にするということである。このことは後述する実
施例において数値的に証明されている。このような見地
から上記従来の２段ショットピーニングを見ると、第１
段におけるショット粒子径がｌｎａ以上になっているの
で、第１段の圧縮残留応力のピーク値が内部に深く分布
しすぎる。さらに。
明している。すなわち、２段ショットピーニングによる
全体の圧縮残留応力分布は、各段単独のショットピーニ
ングによる圧縮残留応力分布を重ね合わせた形状となる
が、各段のショット粒子の粒径比を適当に選択すれば、
重ね合わせた形状がゆるやかで、かつ連続的なものとな
り、２段ショットピーニングによる疲労強度向上を最も
効果的にするということである。このことは後述する実
施例において数値的に証明されている。このような見地
から上記従来の２段ショットピーニングを見ると、第１
段におけるショット粒子径がｌｎａ以上になっているの
で、第１段の圧縮残留応力のピーク値が内部に深く分布
しすぎる。さらに。
第１段と第２段とにおけるショット粒子の粒径比が３．
３以上とかなり大きい値になっている。したがって、第
１段による内部の圧縮残留応力分布と第２段による表面
層のより高い圧縮残留応力分布との接続が階段的となり
、連続性に欠けるものとなっている。それ故、上記従来
の２段ショットピーニングには、より一層疲労強度を向
上させうる余地が残されて−いるという問題がある。
３以上とかなり大きい値になっている。したがって、第
１段による内部の圧縮残留応力分布と第２段による表面
層のより高い圧縮残留応力分布との接続が階段的となり
、連続性に欠けるものとなっている。それ故、上記従来
の２段ショットピーニングには、より一層疲労強度を向
上させうる余地が残されて−いるという問題がある。
本発明は、このような問題を解決し、表面層に高いピー
ク値を有し、かつ内部深くまで連続的につながった圧縮
残留応力分布を得ることを目的とする。
ク値を有し、かつ内部深くまで連続的につながった圧縮
残留応力分布を得ることを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記従来の問題点を解決するための手段とし
て、鋼部材の表面に浸炭焼入れまたは浸炭窒化焼入れを
施した後、この表面に粒径が１ｍ以下の粗いショット粒
子により第１ショットピーニングを施し、次に１粒径が
前記第１ショットピーニングのショット粒子の粒径の１
／３．５ないし１／２の細いショット粒子により第２シ
ョットピーニングを施す構成としたものである。
て、鋼部材の表面に浸炭焼入れまたは浸炭窒化焼入れを
施した後、この表面に粒径が１ｍ以下の粗いショット粒
子により第１ショットピーニングを施し、次に１粒径が
前記第１ショットピーニングのショット粒子の粒径の１
／３．５ないし１／２の細いショット粒子により第２シ
ョットピーニングを施す構成としたものである。
（作用）
上記本発明の構成においては、第１段におけるショット
粒子径を１閤以下としているので、第１段の圧縮残留応
力のピーク値が内部深くに分布しすぎることはない。さ
らに、第１段と第２段とにおけるショット粒子の粒径比
が２〜３．５に限定されている。したがって、第１段に
よる内部の圧縮残留応力分布と第２段による表面層のよ
り高い圧縮残留応力分布とはゆるやかに、かつ連続的に
接続され、鋼部材の疲労強度が著しく向上するのである
。
粒子径を１閤以下としているので、第１段の圧縮残留応
力のピーク値が内部深くに分布しすぎることはない。さ
らに、第１段と第２段とにおけるショット粒子の粒径比
が２〜３．５に限定されている。したがって、第１段に
よる内部の圧縮残留応力分布と第２段による表面層のよ
り高い圧縮残留応力分布とはゆるやかに、かつ連続的に
接続され、鋼部材の疲労強度が著しく向上するのである
。
ちなみに、上記粒径比を２以下にすると、２段全体の圧
縮残留応力分布の厚さが減少して、通常の１段ショット
ピーニングの場合の厚さに接近し。
縮残留応力分布の厚さが減少して、通常の１段ショット
ピーニングの場合の厚さに接近し。
ショットピーニングを２段にした効果が薄れる。
逆に１粒径比を３．５以上にすると、２段全体の圧縮残
留応力分布が階段的となって連続性を欠くようになる。
留応力分布が階段的となって連続性を欠くようになる。
いずれの場合も疲労強度向上の効果が不十分となるので
ある。
ある。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の表面処理方法を含む鋼部材の標準的製
造工程を示し、９工程から形成されている。１は材料工
程で、浸炭焼入れまたは浸炭窒化焼入れに適した合金鋼
等の材料を準備する。２は切断工程で、準備した材料を
後の加工に適した大きさに切断する。３は熱間鍛造工程
で、材料を熱間鍛造して歯車ブランク等の粗形材を作製
する。
造工程を示し、９工程から形成されている。１は材料工
程で、浸炭焼入れまたは浸炭窒化焼入れに適した合金鋼
等の材料を準備する。２は切断工程で、準備した材料を
後の加工に適した大きさに切断する。３は熱間鍛造工程
で、材料を熱間鍛造して歯車ブランク等の粗形材を作製
する。
４は規準工程で、鍛造後の粗大化した金属結晶粒を整一
にする。なお、場合によっては熱間鍛造工程３および規
準工程４を省略することがある。５は切削加工工程で、
粗形材に旋削、歯切り等の切削加工を施し、１ｍｍ品の
形状寸法に加工した鋼部材を得る。６は本発明に係る浸
炭・窒化工程で、前記鋼部材の表面硬化を必要とする個
所に浸炭焼入れまたは浸炭窒化焼入れを施す、浸炭焼入
れには真空浸炭焼入れ、ガス浸炭焼入れ等があるが、ガ
ス浸炭焼入れには、マンガンやクロームの合金元素の内
部酸化により生成される軟質の表面異常層の先端が実質
的な疲労破壊の起点になり、表面硬化の効果を阻害する
という問題がある。この破壊起点は表面から２０〜５０
μの深さに存在するが、これを２０μ以下に浅くできれ
ば、上記問題は後述する本発明の２段ショットピーニン
グにより解消できることが本発明者の研究において判明
している。この破壊起点を浅くする方法の一つに浸炭窒
化焼入れがあり、これはマンガンやクロームの内部酸化
により低下した表面層の焼入れ性を窒素添加により補う
ものである。その他の方法として。
にする。なお、場合によっては熱間鍛造工程３および規
準工程４を省略することがある。５は切削加工工程で、
粗形材に旋削、歯切り等の切削加工を施し、１ｍｍ品の
形状寸法に加工した鋼部材を得る。６は本発明に係る浸
炭・窒化工程で、前記鋼部材の表面硬化を必要とする個
所に浸炭焼入れまたは浸炭窒化焼入れを施す、浸炭焼入
れには真空浸炭焼入れ、ガス浸炭焼入れ等があるが、ガ
ス浸炭焼入れには、マンガンやクロームの合金元素の内
部酸化により生成される軟質の表面異常層の先端が実質
的な疲労破壊の起点になり、表面硬化の効果を阻害する
という問題がある。この破壊起点は表面から２０〜５０
μの深さに存在するが、これを２０μ以下に浅くできれ
ば、上記問題は後述する本発明の２段ショットピーニン
グにより解消できることが本発明者の研究において判明
している。この破壊起点を浅くする方法の一つに浸炭窒
化焼入れがあり、これはマンガンやクロームの内部酸化
により低下した表面層の焼入れ性を窒素添加により補う
ものである。その他の方法として。
高モリブデン鋼または高ニッケル鋼を使用し、モリブデ
ンやニッケルがマンガンやクロームよりも内部酸化しに
くいことを利用して表面層の焼入れ性低下を抑制する方
法、浸炭時間を短縮して浸炭深さを浅くする方法、焼入
れ冷却能を上げる方法等がある。７は焼戻し工程で、焼
入れによる脆性および歪を除く。８および９は本発明に
係る２段ショットピーニング工程で、焼入れ表面に順次
施す。そのうちの第１ショットピーニング工程８では、
粒径Ｄ１が１ｍｍ以下の粗いショット粒子を投射し、第
２ショットピーニング工程９では、粒径Ｄ２が前記粒径
Ｄ１の１／３．５〜１／２の細いショット粒子を投射す
る。各粒径Ｄ１． Ｄ、をこのように限定したのは、次
に述べる本発明者の研究結果によるものである。表面異
常層のない浸炭焼入れ鋼においては、実質的な疲労起点
となるのは極表面層であって、そこにピーク値を持つよ
うな圧縮残留応力分布をショットピーニングにより形成
すれば、疲労クラックの生成が抑止され、高い疲労強度
が得られる。しかし、この圧縮残留応力分布の厚さが薄
いと、疲労クラックが生成されていない状態でも、繰返
し高負荷を受けた後に圧縮残留応力が減衰し易く、圧縮
残留応力が減衰すればやがて疲労クラックが生成されて
疲労破壊に至る。
ンやニッケルがマンガンやクロームよりも内部酸化しに
くいことを利用して表面層の焼入れ性低下を抑制する方
法、浸炭時間を短縮して浸炭深さを浅くする方法、焼入
れ冷却能を上げる方法等がある。７は焼戻し工程で、焼
入れによる脆性および歪を除く。８および９は本発明に
係る２段ショットピーニング工程で、焼入れ表面に順次
施す。そのうちの第１ショットピーニング工程８では、
粒径Ｄ１が１ｍｍ以下の粗いショット粒子を投射し、第
２ショットピーニング工程９では、粒径Ｄ２が前記粒径
Ｄ１の１／３．５〜１／２の細いショット粒子を投射す
る。各粒径Ｄ１． Ｄ、をこのように限定したのは、次
に述べる本発明者の研究結果によるものである。表面異
常層のない浸炭焼入れ鋼においては、実質的な疲労起点
となるのは極表面層であって、そこにピーク値を持つよ
うな圧縮残留応力分布をショットピーニングにより形成
すれば、疲労クラックの生成が抑止され、高い疲労強度
が得られる。しかし、この圧縮残留応力分布の厚さが薄
いと、疲労クラックが生成されていない状態でも、繰返
し高負荷を受けた後に圧縮残留応力が減衰し易く、圧縮
残留応力が減衰すればやがて疲労クラックが生成されて
疲労破壊に至る。
したがって、より高い疲労強度を得るには１表面層に高
いピーク値を持ち、これを内側からバックアップするよ
うな内部まで連続的につながった深い圧縮残留応力分布
が必要である。第２図は、ショット粒子の粒径Ｄ＝０．
２，０．６．Ｉｎｍの場合のショットピーニングにより
得られる圧縮残留応力の表面からの距離（横軸）と大き
さく縦軸）を示す。第２図から、粒径りが大きいほど深
い分布が得られるが、ピーク値が内部へ移動して表面値
が低下するとともに、ピーク値そのものも小さく、また
逆に粒径りが小さいほど表面層りに高いピーク値が得ら
れるが、その分布層が浅くなる。
いピーク値を持ち、これを内側からバックアップするよ
うな内部まで連続的につながった深い圧縮残留応力分布
が必要である。第２図は、ショット粒子の粒径Ｄ＝０．
２，０．６．Ｉｎｍの場合のショットピーニングにより
得られる圧縮残留応力の表面からの距離（横軸）と大き
さく縦軸）を示す。第２図から、粒径りが大きいほど深
い分布が得られるが、ピーク値が内部へ移動して表面値
が低下するとともに、ピーク値そのものも小さく、また
逆に粒径りが小さいほど表面層りに高いピーク値が得ら
れるが、その分布層が浅くなる。
すなわち、１段ショットピーニングでは、いずれの場合
も満足できる圧縮残留応力分布を得られないことが分か
る。そこで、本発明者は２段ショットピーニングに着目
し、第１表に示す組合せで２段ショットピーニングを行
なった。その結果を第３図に示すが、第２図との比較か
ら次のような新しい知見が得られた。
も満足できる圧縮残留応力分布を得られないことが分か
る。そこで、本発明者は２段ショットピーニングに着目
し、第１表に示す組合せで２段ショットピーニングを行
なった。その結果を第３図に示すが、第２図との比較か
ら次のような新しい知見が得られた。
第 １ 表
注、ここでＡの条件は、φ０．２でのショットピーニン
グを時間をおいて２回くり返したものである。
グを時間をおいて２回くり返したものである。
（１）同じ粒径のショット粒子でショットピーニングを
２回繰り返しても、得られる圧縮残留応力分布は１回の
場合とほとんど変わらない（曲線Ａ参照）。
２回繰り返しても、得られる圧縮残留応力分布は１回の
場合とほとんど変わらない（曲線Ａ参照）。
（２）粒径の異なるショットピーニングを組み合わせて
行なうと、各粒径の１段ショットピーニングをした場合
に得られる圧縮残留応力分布を重ね合わせたような圧縮
残留応力分布が得られる（曲線Ｂ、Ｃ参照）。
行なうと、各粒径の１段ショットピーニングをした場合
に得られる圧縮残留応力分布を重ね合わせたような圧縮
残留応力分布が得られる（曲線Ｂ、Ｃ参照）。
（３）曲線Ｂでは表面から内部へ連続的な圧縮残留応力
分布となっているが１曲線Ｃでは階段的で連続性を欠く
分布となっている。分布が連続的となるか否かはショッ
ト粒子の粒径比Ｄ工／Ｄ２に関係があり、粒径比Ｄ１／
Ｄ２は３程度が好適のようである。
分布となっているが１曲線Ｃでは階段的で連続性を欠く
分布となっている。分布が連続的となるか否かはショッ
ト粒子の粒径比Ｄ工／Ｄ２に関係があり、粒径比Ｄ１／
Ｄ２は３程度が好適のようである。
そこで、本発明者は、上記知見に“基づき、第４図に示
すように、粒径比Ｄ工／Ｄよ（横軸）と、第２ショット
ピーニングのみの場合に対する２段ショットピーニング
の疲労寿命向上比（縦軸）との関係を調査し１粒径比Ｄ
１／ Ｄ ｇの最適範囲は２〜３．５であることを見
出した。粒径比Ｄｉ／Ｄ２が２より小さいと、圧縮残留
応力分布の厚さが十分でないため、粒径りが０．２ｍ以
下の１段ショットピーニングの場合に比べて差が少なく
、また３゜５より大きいと、圧縮残留応力分布が階段的
となるため、表面層のピーク応力のバックアップ効果が
損われ、いずれの場合も疲労強度向上効果が不十分とな
るのである。
すように、粒径比Ｄ工／Ｄよ（横軸）と、第２ショット
ピーニングのみの場合に対する２段ショットピーニング
の疲労寿命向上比（縦軸）との関係を調査し１粒径比Ｄ
１／ Ｄ ｇの最適範囲は２〜３．５であることを見
出した。粒径比Ｄｉ／Ｄ２が２より小さいと、圧縮残留
応力分布の厚さが十分でないため、粒径りが０．２ｍ以
下の１段ショットピーニングの場合に比べて差が少なく
、また３゜５より大きいと、圧縮残留応力分布が階段的
となるため、表面層のピーク応力のバックアップ効果が
損われ、いずれの場合も疲労強度向上効果が不十分とな
るのである。
前述したように、本発明に係る粒径Ｄ□ｔＤ２の限定値
は、上記研究結果により決定されたものであるが、これ
は前述のガス浸炭焼入れの場合にも適用可能である。す
なわち、ガス浸炭焼入れにおいて通常見られる破壊起点
の深さを表面下２０μ以下にすることができれば１通常
の粗いショット粒子で得られる圧縮残留応力分布よりも
、表面層りにピーク値を持つ圧縮残留応力分布の方が効
果があり（第２図参照）、シかも、２段ショットピーニ
ングを行なって、合成された圧縮残留応力分布が表面層
から深部へ連続的につながったもの（第３図の曲線Ｂ参
照）が好ましいという本発明の技術的思想は、表面異常
層を有しない真空浸炭焼入れの場合と同様に適用可能で
ある。したがって、ガス浸炭焼入れの場合も、適切な粒
径比Ｄ□／Ｄ、は２〜３．５である。ただし、粒径Ｄ２
は、第２表に示すように、真空浸炭焼入れの場合よりも
若干大きめが良い６粒径り、、Ｄ、の設定は、まず粒径
Ｄ２を表面異常層の深さが浅いほど小径に設定し、次に
粒径比り、／Ｄ、＝２〜３．５となるよう粒径Ｄ１を設
定するのである。
は、上記研究結果により決定されたものであるが、これ
は前述のガス浸炭焼入れの場合にも適用可能である。す
なわち、ガス浸炭焼入れにおいて通常見られる破壊起点
の深さを表面下２０μ以下にすることができれば１通常
の粗いショット粒子で得られる圧縮残留応力分布よりも
、表面層りにピーク値を持つ圧縮残留応力分布の方が効
果があり（第２図参照）、シかも、２段ショットピーニ
ングを行なって、合成された圧縮残留応力分布が表面層
から深部へ連続的につながったもの（第３図の曲線Ｂ参
照）が好ましいという本発明の技術的思想は、表面異常
層を有しない真空浸炭焼入れの場合と同様に適用可能で
ある。したがって、ガス浸炭焼入れの場合も、適切な粒
径比Ｄ□／Ｄ、は２〜３．５である。ただし、粒径Ｄ２
は、第２表に示すように、真空浸炭焼入れの場合よりも
若干大きめが良い６粒径り、、Ｄ、の設定は、まず粒径
Ｄ２を表面異常層の深さが浅いほど小径に設定し、次に
粒径比り、／Ｄ、＝２〜３．５となるよう粒径Ｄ１を設
定するのである。
第２表
なお、ショット粒子の硬さは、ＨＲＣ５０〜５８が適当
である。その理由は、ＨＲＣ５０以下では形成される圧
縮残留応力値が低すぎ、ＨＲＣ５８以上ではショット粒
子が割れ易く、経済的でないからである。
である。その理由は、ＨＲＣ５０以下では形成される圧
縮残留応力値が低すぎ、ＨＲＣ５８以上ではショット粒
子が割れ易く、経済的でないからである。
次に、本発明者が種々のショットピーニング条件下に実
施した疲労試験結果について説明する。
施した疲労試験結果について説明する。
第１実施例
試験は第５図に示す回転曲げ疲労試験片について行なっ
た。試験片は、材料がＳ ＣＭ４２０で。
た。試験片は、材料がＳ ＣＭ４２０で。
第６図に示すような真空浸炭焼入れ、焼戻しの熱処理が
施されている。試験結果は第３表に示されている。
施されている。試験結果は第３表に示されている。
第３表
第２実施例
試験は第７図に示す回転曲げ疲労試験片について行なっ
た。試験片は、材料が５Ｃｒ４２０で。
た。試験片は、材料が５Ｃｒ４２０で。
第８図に示すようなイオン浸炭焼入れ、焼戻しの熱処理
が施されている。試験結果は第４表に示されている。
が施されている。試験結果は第４表に示されている。
第４表
第３実施例
試験は第１実施例と同じ回転曲げ疲労試験片（第５図参
照）について行なった。ただし、材料は５Ｃｒ４２０で
、熱処理は第９図に示すような浸炭窒化焼入れ、焼戻し
が施されており、表面異常層の深さは５μであった。試
験結果は第５表に示されている。
照）について行なった。ただし、材料は５Ｃｒ４２０で
、熱処理は第９図に示すような浸炭窒化焼入れ、焼戻し
が施されており、表面異常層の深さは５μであった。試
験結果は第５表に示されている。
第５表
第４実施例
試験は第１実施例と同じ回転曲げ疲労試験片（第５図参
照）について行なった。ただし、材料は第６表に示す３
０Ｍ４２０モデフアイト高モリブデン鋼で、熱処理は第
１０図に示すような浸炭焼入れ、焼戻しが施されており
、表面異常層の深さは１０μであった。試験結果は第７
表に示されている。
照）について行なった。ただし、材料は第６表に示す３
０Ｍ４２０モデフアイト高モリブデン鋼で、熱処理は第
１０図に示すような浸炭焼入れ、焼戻しが施されており
、表面異常層の深さは１０μであった。試験結果は第７
表に示されている。
第６表 ｗｔ％
第７表
上記試験結果を示す第３表、第４表、第５表および第７
表から次のようなことが分る。
表から次のようなことが分る。
（１）粒径比ｏ ｚ ／ ｏ ｚが２〜３．５の場合（
ＮＯ０３，４，５）は、１段ショットピーニングの場合
（Ｎｏ、１）、粒径比Ｄ工１０．が２より小さい場合（
Ｎｏ、２）および３．５より大きい場合（Ｎｏ、６）に
比較して破損寿命が著しく向上している。
ＮＯ０３，４，５）は、１段ショットピーニングの場合
（Ｎｏ、１）、粒径比Ｄ工１０．が２より小さい場合（
Ｎｏ、２）および３．５より大きい場合（Ｎｏ、６）に
比較して破損寿命が著しく向上している。
（２）浸炭窒化焼入れ（第３実施例）や浸炭焼入れによ
り表面異常層が生成されても、その深さが２０μ以下の
場合は、本発明の２段ショットピーニングにより破損寿
命を著しく向上することができる（第５表および第７表
のＮｏ、３゜４．５参照）。
り表面異常層が生成されても、その深さが２０μ以下の
場合は、本発明の２段ショットピーニングにより破損寿
命を著しく向上することができる（第５表および第７表
のＮｏ、３゜４．５参照）。
（発明の効果）
本発明は１以上述べたように、第１ショットピーニング
のショット粒子径を１−以下にするとともに、第２ショ
ットピーニングのショット粒子径を第１ショットピーニ
ングのショット粒子径の１７３．５ないし１／２とする
構成にしたので、２段ショットピーニングによる合成さ
れた圧縮残留応力分布の変化がゆるやかで、かつ連続的
となる。
のショット粒子径を１−以下にするとともに、第２ショ
ットピーニングのショット粒子径を第１ショットピーニ
ングのショット粒子径の１７３．５ないし１／２とする
構成にしたので、２段ショットピーニングによる合成さ
れた圧縮残留応力分布の変化がゆるやかで、かつ連続的
となる。
したがって、浸炭焼入れまたは浸炭窒化焼入れを施した
鋼部材の疲労強度を著しく向上させるという利点を有す
る。
鋼部材の疲労強度を著しく向上させるという利点を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の標準的製造工程を示す工程図。
第２図はショット粒子径の異なる１段ショットピー・ニ
ングにより得られる圧縮残留応力分布を示すグラフ、第
３図はショット粒子の粒径比の異なる２段ショットピー
ニングにより得られる合成圧縮残留応力分布を示すグラ
フ、第４図は２段ショットピーニングのショット粒子の
粒径比と疲労寿命向上比との関係を示すグラフ、第５図
は本発明の第１実施例、第３実施例および第４実施例の
疲労試験片の正面図、第６図は本発明の第１実施例にお
ける熱処理を示す工程図、第７図は本発明の第２実施例
の疲労試験片の正面図、第８図は本発明の第２実施例に
おける熱処理を示す工程図、第９図は本発明の第３実施
例における熱処理を示す工程図、第１０図は本発明の第
４実施例における熱処理を示す工程図である。 ６・・・・・・浸炭・窒化工程、８・・・・・・第１シ
ョットピーニング工程、９・・・・・・第２ショットピ
ーニング工程、Ｄｌ、 Ｄ、・・・・・・粒径。 第２図 第３図 Ａし１上乏Ａ寸ず立８Ｉ：／ 第２士ξ角丁ず豆不Ｅ
よ乙（Ｄシ’Ｄ２）第４図 第６図 第７図 第９図
ングにより得られる圧縮残留応力分布を示すグラフ、第
３図はショット粒子の粒径比の異なる２段ショットピー
ニングにより得られる合成圧縮残留応力分布を示すグラ
フ、第４図は２段ショットピーニングのショット粒子の
粒径比と疲労寿命向上比との関係を示すグラフ、第５図
は本発明の第１実施例、第３実施例および第４実施例の
疲労試験片の正面図、第６図は本発明の第１実施例にお
ける熱処理を示す工程図、第７図は本発明の第２実施例
の疲労試験片の正面図、第８図は本発明の第２実施例に
おける熱処理を示す工程図、第９図は本発明の第３実施
例における熱処理を示す工程図、第１０図は本発明の第
４実施例における熱処理を示す工程図である。 ６・・・・・・浸炭・窒化工程、８・・・・・・第１シ
ョットピーニング工程、９・・・・・・第２ショットピ
ーニング工程、Ｄｌ、 Ｄ、・・・・・・粒径。 第２図 第３図 Ａし１上乏Ａ寸ず立８Ｉ：／ 第２士ξ角丁ず豆不Ｅ
よ乙（Ｄシ’Ｄ２）第４図 第６図 第７図 第９図
Claims (1)
- （１）鋼部材の表面に浸炭焼入れまたは浸炭窒化焼入れ
を施した後、この表面に粒径が１ｍｍ以下の粗いショッ
ト粒子により第１ショットピーニングを施し、次に、粒
径が前記第１ショットピーニングのショット粒子の粒径
の１／３．５ないし１／２の細いショット粒子により第
２ショットピーニングを施すことを特徴とする鋼部材の
表面処理方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP6229187A JP2723150B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 鋼部材の表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6229187A JP2723150B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 鋼部材の表面処理方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63227791A true JPS63227791A (ja) | 1988-09-22 |
| JP2723150B2 JP2723150B2 (ja) | 1998-03-09 |
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ID=13195867
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|---|---|---|---|
| JP6229187A Expired - Fee Related JP2723150B2 (ja) | 1987-03-16 | 1987-03-16 | 鋼部材の表面処理方法 |
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| JP (1) | JP2723150B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02138415A (ja) * | 1988-11-15 | 1990-05-28 | Mazda Motor Corp | 鉄系摺動部材の製造方法 |
| JPH02156020A (ja) * | 1988-12-07 | 1990-06-15 | Mazda Motor Corp | 浸炭焼入れ鋼部材の製造方法 |
| US5520987A (en) * | 1993-07-23 | 1996-05-28 | Nsk, Ltd. | Rolling/sliding member |
| EP2436795A4 (en) * | 2009-05-27 | 2016-08-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | CARBONIZED COMPONENT AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
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|---|---|---|---|---|
| JPS60218422A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-11-01 | Komatsu Ltd | 動力伝達用構成部品の疲労強度向上法 |
| JPS61124521A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-12 | Komatsu Ltd | 加工熱処理法 |
-
1987
- 1987-03-16 JP JP6229187A patent/JP2723150B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN115110052B (zh) * | 2022-07-05 | 2023-06-20 | 广州大学 | 一种介质阻挡冷等离子体轴承强化装置及方法 |
| CN116463483A (zh) * | 2023-03-29 | 2023-07-21 | 宁波北仑博优模具技术有限公司 | 一种压铸模具表面的喷丸强化方法 |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2723150B2 (ja) | 1998-03-09 |
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