号数 ばね論文集48号(2003年)
ページ数 pp.31-38
種類 論文
論文名 ショットピーニングにより高硬さ鋼に付与される残留応力の理論的予測
Title Theoretical Prediction of Residual Stress Produced by Shot Peening for Hardened Steel
著者 小川 一義・浅野 高司
Author Kazuyoshi OGAWA, Takashi ASANO
抄録  ショットピーニングにより高硬さ鋼に付与される最大圧縮残留応力を,ショットピーニング条件と材料特性から予測する式を導いた. この式は,粒子の運動方程式,並びに,Hertzの弾性接触論と簡単化した弾塑性理論を用いるLiらの提案した方法に基礎を置いている. 粒子が衝突時に弾性的に振舞う場合と弾塑性的に振舞う場合の両者について解析した. 導かれた式の妥当性を浸炭焼入れ試験片に対する広範な条件下での実験により検証した.用いた粒子の材質は,硬さHV800,590及び450の鋳鋼, 溶融ジルコニア,ガラスであり,それぞれ3水準の粒子径のものを用いた.残留応力分布の測定はX線法により行った. 提案した予測式による最大圧縮残留応力の値は,広い条件範囲で実験値とよく一致することが確かめられた.
Abstract Simplified theoretical formulae based on shot peening parameters and materials properties have been developed to predict the maximum of the compressive residual stress produced by shot peening for hardened steel. These formulae are based on the motion equation for a shot and the analytical model proposed by Li et al., who utilized Hertz theory of elastic contact and a simplified elasto-plastic theory. Two cases which deformation of shots was elastic or elasto-plastic at impact were treated. Experimental verifications were carried out under various shot peening conditions for a carburized specimen. Shots were made of cast steel (HV800, HV590 and HV450), fused zirconia and glass, each having three levels in diameter. Actual residual stress distributions were measured by X-ray diffraction method. The predicted maximum of the compressive residual stress by the proposed formulae agreed well with the experimental values in wide variety of shot peening conditions.
著者の所属 株式会社豊田中央研究所
Belonging Toyota Central R&D Labs., Inc.
Key Words Residual stress, Shot peening, Stress analysis, Prediction, Carburizing