号数ばね論文集54号（2009年）
ページ数pp.7-12
種類論文
論文名高強度ばね鋼のねじり疲労強度に及ぼすショットピーニングの効果と疲労強度予測
TitleEffect of Shot Peening on Torsional Fatigue Strength of High Strength Spring Steel and Prediction of Fatigue Strength
著者脇田 将見1) 久野 隆紀1) 長谷川 智也2) 猿木 勝司3) 田中 啓介3)
AuthorMasami WAKITA1), Takanori KUNO1), Tomoya HASEGAWA2), Katsushi SARUKI3) Keisuke TANAKA3)
抄録ヴィッカース硬さ480のばね銅SUP7についてねじり疲労試験を実施して，腐食環境中および大気中での平滑材および人工的な切欠材のねじり疲労強度に及ぼすショットピーエングの影響について研究を行った.ショットピーニングによる大気中での平滑材の疲労強度の向上は比較的小さかった，また，表面粗さにより疲労強度の減少は生じなかった.一方，ショットピーニングにより切欠材の疲労強度は著しく向上し，切欠感受性は減少した.腐食環境中の疲労では， ショットピーニングにより106回付近の中間寿命領域において疲労強度が向上した.ショットピーニングを施した試験片の疲労強度は107回の長寿命域で減少し，無処理材の疲労強度に近づいた.切欠材についても同様の疲労強度の改善が中間寿命領域において観察され，ショットピーニングにより切欠感度が減少した.ショットピーニングにより表面下およそ0.3mmの深さまで圧縮残留応力層が形成された，そして，疲労の負荷荷重により緩和した.その残留応力分布を使うことにより，修正グッドマン線図を用いてショットピーニングによるばね銅の疲労強度の影響を説明した.
AbstractTorsional fatigue tests were conducted for a spring steel, SUP7, with Vickers hardness of 480. The effect of shot peening on the torsional fatigue strength of smooth and artificially notched specimens in the corrosive environment and air was studied. Following results were obtained. The increase of the fatigue strength of smooth specimens in air by shot peening was relatively small, and the surface roughness due to peening did not reduced the fatigue strength. On the other hand, the fatigue strength of notched specimens increased greatly by shot peening and the notch sensitivity was reduced. In corrosion fatigue, the fatigue strength increased by shot peening in the medium life range, around 106 cycles. The strength of shot-peened specimens was reduced in the long life range around 107 cycles and was approached to that of not-peened specimens. A similar improvement was observed for notched specimens in the medium life range, and the notch sensitivity was reduced by shot peening. The compressive residual stress layer made by shot peening extended about 0.3 mm below the surface, and relaxed by fatigue loading. The residual stress distribution was used to interpret the effect of shot peening on the fatigue strength of spring steel by modified Goodman diagram.
著者の所属1) 中央発條株式会社　2) 名城大学大学院　3）名城大学
Belonging1) Chuo Spring Co.,Ltd　2) Meijo University　3) Meijo University
Key WordsTorsional fatigue, Spring steel, Shot peening, Corrosive environment, S-N curve