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Development of Cavitation Peening in Water for Improvement in Rolling Contact Fatigue Life of Case-Hardened Steel

Research Project

Project/Area Number 15K05775
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Design engineering/Machine functional elements/Tribology
Research InstitutionOkayama University of Science

Principal Investigator

SEKI Masanori  岡山理科大学, 工学部, 准教授 (10314650)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords機械要素 / 疲労 / 表面処理 / キャビテーション / 壊食 / 質量損失 / 転動疲労
Outline of Final Research Achievements

The rolling contact fatigue lives of the case-hardened steel became longer as the processing time of the cavitation peening became longer under a processing time of 30 minutes or shorter. In particular, the rolling contact fatigue lives of the case-hardened steel were improved to about 7 times by the cavitation peening with a processing time of 30 minutes. Moreover, a cavitation peening apparatus was newly built by using a plunger pump with a maximum injection pressure of 35 MPa. As a result, the processing capacity of the cavitation peening under an injection pressure of 35 MPa was triple of that under an injection pressure of 20 MPa.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の成果として,浸炭硬化鋼の転動疲労寿命がキャビテーションピーニングによって向上することを初めて実証した.すなわち,軸受の転動疲労寿命向上にキャビテーションピーニングを適用することができることを明らかにした.さらに噴射圧力20MPaの場合に比べ,噴射圧力35MPaの条件下でのキャビテーションピーニングの加工能力は約3倍に達したことから,キャビテーションピーニングが転動疲労寿命を飛躍的に向上させることができると期待される.

Report

(5 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018 2017 2016 2015 Other

All Presentation (17 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] キャビテーションピーニングにおけるノズル形状の最適化に関する基礎的研究2019

    • Author(s)
      森本達也,永田航平,關 正憲,祖山 均
    • Organizer
      日本機械学会中国四国支部第57期総会・講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] キャビテーションピーニングを施した浸炭硬化鋼の転動疲労寿命に関する基礎的研究2018

    • Author(s)
      關 正憲,祖山 均
    • Organizer
      平成30年度 ショットピーニング技術協会 学術講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] キャビテーションピーニングにおけるノズル形状の最適化に関する基礎的研究2018

    • Author(s)
      永田航平,森本達也,關 正憲,祖山 均
    • Organizer
      日本設計工学会 2018年度秋季大会研究発表講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] キャビテーションピーニングのノズル形状最適化に関する基礎的研究2017

    • Author(s)
      﨑山昭宏ジュニア,笠原宗一郎,宮田崇生,關 正憲,祖山 均
    • Organizer
      日本機械学会中国四国学生会 第47回学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      広島工業大学(広島県広島市)
    • Year and Date
      2017-03-06
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] キャビテーションピーニングを施した浸炭硬化鋼の転動疲労寿命に関する基礎的研究2017

    • Author(s)
      關 正憲,山西利幸,野際公宏,三津石大貴,祖山 均
    • Organizer
      トライボロジー会議2017 秋 高松
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] キャビテーションピーニング条件の最適化に関する基礎的研究2017

    • Author(s)
      關 正憲,渡部翔万,中野誠也
    • Organizer
      岡山理科大学OUSフォーラム2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] キャビテーションピーニングを施した浸炭硬化鋼の転動疲労寿命に関する基礎的研究2017

    • Author(s)
      鈴木健斗,井水大志,中村亜門,室山 遼,關 正憲,祖山 均
    • Organizer
      日本機械学会中国四国学生会第48回学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] キャビテーションピーニングのノズル形状最適化に関する基礎的研究2017

    • Author(s)
      渡部翔万,中野誠也,關 正憲
    • Organizer
      日本機械学会中国四国学生会第48回学生員卒業研究発表講演会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] キャビテーションピーニングを施した浸炭硬化鋼の転動疲労寿命に関する基礎的研究2017

    • Author(s)
      勝田恭平,笠原宗一郎,谷川圭宏,丸岡 航,關 正憲,祖山 均
    • Organizer
      日本機械学会中国四国学生会 第47回学生員卒業研究発表講演会
    • Place of Presentation
      広島工業大学(広島県広島市)
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 最適化されたキャビテーションピーニングを施した浸炭硬化鋼の転動疲労寿命に関する基礎的研究2017

    • Author(s)
      笠原宗一郎,﨑山昭宏ジュニア,勝田恭平,宮田崇生,谷川圭宏,丸岡 航,關 正憲,祖山 均
    • Organizer
      日本機械学会中国四国支部 第54期総会・講演会
    • Place of Presentation
      広島工業大学(広島県広島市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 水中キャビテーション噴流による壊食とノズル形状の関係2016

    • Author(s)
      笠原宗一郎,岡田貴士,山本晃平,關 正憲,祖山 均
    • Organizer
      日本機械学会中国四国支部 第54期総会・講演会
    • Place of Presentation
      愛媛県松山市
    • Year and Date
      2016-03-09
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 水中キャビテーション噴流による壊食に関する基礎的研究(ノズル形状の影響)2016

    • Author(s)
      笠原宗一郎,關 正憲,﨑山昭宏ジュニア,宮田崇生,祖山 均
    • Organizer
      日本設計工学会中国支部 平成28年度講演会
    • Place of Presentation
      広島工業大学広島校舎(広島県広島市)
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 水中キャビテーション噴流による壊食量とノズル穴形状の関係2016

    • Author(s)
      笠原宗一郎,關 正憲,﨑山昭宏ジュニア,宮田崇生,祖山 均
    • Organizer
      日本設計工学会 2016年度秋季研究発表講演会
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] キャビテーションピーニング条件の最適化に関する基礎的研究2016

    • Author(s)
      關 正憲,笠原宗一郎,﨑山昭宏ジュニア,宮田崇生
    • Organizer
      岡山理科大学OUSフォーラム2016
    • Place of Presentation
      岡山プラザホテル(岡山県岡山市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] キャビテーションピーニング条件の最適化に関する基礎的研究2015

    • Author(s)
      關 正憲,笠原宗一郎,岡田貴士,山本晃平
    • Organizer
      岡山理科大学OUSフォーラム2015
    • Place of Presentation
      岡山県岡山市
    • Year and Date
      2015-11-20
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Fatigue Strength of Steel Rollers and Gears Treated by Cavitation Peening with a Processing Time of 1 minute and 5 minutes2015

    • Author(s)
      Masanori Seki, Hitoshi Soyama
    • Organizer
      Twelfth International Conference on Flow Dynamics
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      2015-10-27
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 水中キャビテーション噴流による壊食に関する基礎的研究(スタンドオフ距離の影響)2015

    • Author(s)
      笠原宗一郎,關 正憲,岡田貴士,山本晃平,祖山 均
    • Organizer
      日本設計工学会中国支部 平成27年度講演会
    • Place of Presentation
      広島県広島市
    • Year and Date
      2015-06-06
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Remarks] 岡山理科大学 工学部 機械システム工学科 機械設計研究室ホームページ

    • URL

      http://ww41.tiki.ne.jp/~mmk-seki/

    • Related Report
      2016 Research-status Report 2015 Research-status Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2020-03-30  

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