ショットピーニングによる機器の高信頼化に関する研究－表面き裂の無害化－

• Project/Area Number: 26420034
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Materials/Mechanics of materials
• Research Institution: Oyama National College of Technology
• Principal Investigator: 北條 恵司 小山工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (10455115)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高橋 宏治 横浜国立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90334630)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2014: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
• Keywords: き裂 / 疲労 / ショットピーニング / 破壊力学 / Shot peening / Residual stress / Fatigue limit / Hardness HV / Rendering crack harmless

Outline of Annual Research Achievements

き裂を有する材料にＳＰを施工したところ、ある寸法以下のき裂材では、疲労限度を平滑材と同一レベルまで向上できることを示した。この現象を「き裂の無害化」と呼ぶ。本研究では、無害化可能なき裂寸法の材料強度依存性と応力集中部におけるき裂の無害化挙動を解明することを目的としていた。
しかし平成27年度の途中で課題が廃止になり，目的のおよそ半分の「無害化可能なき裂寸法の材料強度依存性」までの解明となった．この研究結果から重要な知見が得られ，「無害化可能なき裂寸法」はＳＰによる材料表面に分布する残留応力に大きく支配されていることが分かった．また無害化可能なき裂寸法を残留応力分布から科破壊力学的解析により推定することに成功した．
それらの研究成果について学会発表2件を行い，学術論文を材料誌に投稿した．（111月出版予定）

Research Products

• [Journal Article] ショットピーニングによる表面き裂の無害化寸法に与える材料硬さの影響 (2015)
  • Author(s): 北條恵司，高橋宏治，安藤柱，笛木隆太郎，岡田秀樹
  • Journal Title: 材料 Volume: 印刷中
  • NAID: 130005109747
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] き裂を有する構造用材料の硬さがショットピーニングによる疲労限度向上に与える影響 (2015)
  • Author(s): 北條恵司，高橋宏治，安藤柱
  • Organizer: 機会学会年次大会
  • Place of Presentation: 北海道大学
  • Year and Date: 2015-09-13 – 2015-09-16
• [Presentation] き裂を有する鋼材のショットピーニングによる疲労限度向上に及ぼす硬さの影響 (2015)
  • Author(s): 北條恵司，岩瀬 彩香，高橋 宏治岡田 秀樹
  • Organizer: 2015年度 日本ばね学会 総会及び春季後援会
  • Place of Presentation: ウインクあいち
  • Year and Date: 2015-06-12
• [Presentation] き裂を有する鋼材のショットピーニングによる疲労限度向上に及ぼす硬さの影響 (2015)
  • Author(s): 北條恵司，高橋宏治
  • Organizer: ばね学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-06-12
• [Presentation] 人工き裂を有するばね鋼の硬さがショットピーニングによる疲労限度向上に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 北條恵司,高橋宏治,安藤柱
  • Organizer: 第６４期通常総会・学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2015-05-23
• [Presentation] 人工き裂を有するばね鋼の硬さがショットピーニングによる疲労限度向上に及ぼす影響 (2015)
  • Author(s): 北條恵司，高橋宏治，安藤柱
  • Organizer: 材料学会
  • Place of Presentation: 山形大学
  • Year and Date: 2015-05-22 – 2015-05-24