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ショットピーニング・ブラスト処理は、表層に塑性変形を与えて
強い圧縮残留応力と加工硬化層 を形成する表面改質技術です。
疲労強度の改善や応力腐食割れの抑制に有効で、
表層の応力状態と半価幅(FWHM)は品質管理の最重要項目となります。
当センターでは cosα法 により、
ショット処理面に生じる圧縮残留応力、主応力方向、加工硬化の度合いを評価します。
AI作成版であり間違いを含んでいます。実行の際、コンサルトの場合は、誤りを訂正して実行します。
ショットの衝突により、表層に塑性流動が生じ、
圧縮残留応力 が大きく形成されます。
疲労寿命の向上に直接関係する重要因子です。
ショットが多数当たることで転位密度が増え、
半価幅(FWHM)が大きく増加します。
この変化はショット条件(強度・粒径・密度)の良否を判断する指標です。
ショットは基本的に多方向から衝突するため、
主応力方向の偏りが小さい場合が多いです。
cosα法ではその場の方向別ひずみ分布から、
主方向の有無・偏りを直接評価できます。
エア圧
送り速度
ショット材質
粒径
衝突角度
これらの違いは
応力値・主方向・半価幅 の差として現れます。
cosα法では、ショット処理面から得られるデバイ環の
方向別ひずみを解析し、表層残留応力を算出します。
ショット処理には以下の点で適しています。
ショット表層は強い圧縮となるため、
cosα法の面内応力解析はその評価に有効です。
ショット後の半価幅の増加は、
ひずみ量
転位密度
表層加工状態
を反映し、強度向上の度合いを判断できます。
ショット条件の違いによる応力構造の変化を
部位ごとに比較できます。
大きな圧縮残留応力
半価幅増加 → 加工硬化
→ 施工の良否判定に使用
浸炭による圧縮層にショット効果が加わり、
さらに圧縮応力が増加
半価幅の大きさがショット強度を反映
→ 浸炭×ショットの複合効果評価に有効
表層に中程度の圧縮
半価幅が材質依存で変動
→ 軽量部品の疲労強度向上策の評価に使用
疲労寿命の改善効果を数値で確認できます。
ショット強度や衝突方向の偏りがある場合、
主方向として現れます。
ショット条件のわずかな違いも
半価幅に強く反映されます。
材質
ショットの種類(ピーニング/ブラスト)
ショット粒径
エア圧・速度
処理方向
測定部位
測定部位の選定
測定方向の設定
cosα法による応力測定
主応力・主方向の算出
半価幅解析
レポート作成
A. はい。圧縮応力と半価幅の増加が強さに比例して変化します。
A. 半価幅(FWHM)が加工硬化量を反映します。
A. 主方向が小さい場合もありますが、方向別ひずみ解析で偏りの有無を評価できます。
A. 浸炭材・アルミ材など、材質による差は応力と半価幅に現れます。
0270 板材
0273 溶接部
0274 加工表面
0275 歯車
0277 表面処理材(次ページ想定)