1999 Fiscal Year Annual Research Report
磁歪振動キャビテーションを利用した表面改質(疲労強度の向上を目指して)
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11650737
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
服部 修次 福井大学, 工学部, 教授 (00143933)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 隆基 福井大学, 工学部, 助手 (40242581)
前川 紀英 福井大学, 工学部, 助手 (20262610)
飯井 俊行 福井大学, 工学部, 助教授 (10313727)
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| Keywords | 表面改質 / キャビテーション / 疲労 / 磁歪振動 / ステンレス鋼 / 鉄鋼 |
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| Research Abstract |
本研究では、ショットピーニング効果の高いとされている軟質材料のうち、一般構造用圧延鋼材のSS400と、加工硬化性の高いオーステナイト系ステンレス鋼SUS304を用いて磁歪振動キャビテーションによる表面処理の疲労限度の向上について検討した。最初に両材のキャビテーションによる残留応力の発生について検討したところ、キャビテーションによる表面処理を施すと、潜伏期間中に圧縮残留応力が増加し、その値は-190〜-290MPaとなることが分かり、潜伏期間内のある時間までキャビテーションを付与すれば疲労強度が向上することが期待された。そこで、平面曲げ疲労試験機により、平滑材と円孔切欠き材の疲労試験を行い、その結果、SUS304の平滑材、切欠き材ではキャビテーション処理によって、疲労限度が約15%上昇した。しかし、SS400のような腐食しやすい鉄鋼材料では、キャビテーション処理を施した際に、金属表面に腐食ピットが形成され、その部分からき裂が発生するために疲労限度向上はあまり見られなかった。さらに、ショットピーニングできないU溝を施した試験片を用いて引張圧縮疲労試験を行い、同様にキャビテーション処理による効果について検討したところ、疲労寿命が約4倍に延びることが分かった。
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