2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Cavitation Peening in Water for Improvement in Rolling Contact Fatigue Life of Case-Hardened Steel
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15K05775
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| Research Institution | Okayama University of Science |
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Principal Investigator |
關 正憲 岡山理科大学, 工学部, 准教授 (10314650)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 機械要素 / 疲労 / 表面処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者が所有するキャビテーションピーニング（CP）装置とスラスト型転動疲労試験機を用いることによって，試験片へのCP処理から試験片の疲労試験まで一貫して実施できる．そこで本研究課題では，CP条件の最適化を行った上で，浸炭硬化鋼の転動疲労試験により転動疲労寿命に及ぼすCPの影響を検証した．
CPの加工能力は壊食試験で得られたアルミニウム試験片の質量損失から判断する．つまり，質量損失が大きいほどCPの加工能力が大きいと評価する．壊食試験の結果，質量損失が最大となったノズル形状を決定した．
決定した最適条件で浸炭硬化鋼試験片にCPを施し，その転動疲労試験を行った．その結果，浸炭硬化鋼試験片の転動疲労寿命がCPによって向上する結果が得られた．特にCP処理時間30 minまではCP処理時間が長くなるほど転動疲労寿命が向上する傾向となり，30 minでCPを施した浸炭硬化鋼試験片の転動疲労寿命は，CP未処理の場合に比べて約7倍向上した．
噴射圧力を大きくすることによって，CPの加工能力を増大させることができる．そこで，最大噴射圧力35 MPaのプランジャーポンプを用いたCP装置を構築し，その加工能力を検証した．噴射圧力20 MPaと35 MPaで比較すると，20 MPaの場合に比べ，35 MPaの条件下でのCPの加工能力は約3倍に達した．すなわち，噴射圧力の増加がCPの加工能力の増大に明確に結びつくことが分かった．さらに，アルミニウム試験片の質量損失が大きいCP条件ほど，CPを施したステンレス鋼の表面圧縮残留応力が大きくなることを示した．
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Research Products
(3 results)
