その優れた機械的特性と高い耐食性により、航空および航空宇宙分野で広く使用されています。腐食、摩耗、疲労による部品の破損は通常、材料の表面に起因するため、適切な表面処理技術を使用する必要があります。ショットピーニングは、材料表面の微細構造を変化させ、部品の表面特性を効果的に改善することができます。
ショットピーニングプロセス中に、多数の発射体が部品の表面に衝突し、表面粗さ値の増加、転位密度の増加、結晶粒微細化、残留応力の増加、部品の表面に大きな影響を与える微小硬度など。パフォーマンス。適切なショット ピーニング パラメータは、材料の表面に結晶粒の微細化、転位密度の増加、および残留圧縮応力を引き起こすことができます。これは、材料の耐疲労性、耐摩耗性、および耐食性を向上させるのに役立ちます。発射体の繰り返しの衝突により、双晶と転位の運動とそれらの相互作用により、結晶粒の微細化と加工硬化が起こり、亀裂の発生を抑えることができます。一方、残留応力場の存在により、疲労亀裂の伝播が抑制され、材料の疲労強度が大幅に向上します。カリンバエフ等。超音波ナノ表面改質技術で処理されたサンプルの表面は、粒子サイズが小さく、残留圧縮応力が大きく、耐疲労性が高いことを指摘しました。同様の結論は、サルバティらによってもなされました。疲労過程では、残留応力の安定性が重要です。甘進ら。繰り返し荷重下では、残留応力の安定性は最大残留圧縮応力と残留圧縮応力層の深さに依存することを指摘しました。結晶粒の微細化と加工硬化により、材料の表層の硬度が大幅に向上し、同時に材料の耐摩耗性を向上させることができます。 Chamgordani らは、表面の機械的研磨処理が材料の表面硬度を向上させ、摩擦係数を大幅に低下させ、摩耗率を低下させることができると指摘しました。陰美桂 他TC4チタン合金サンプルの耐衝撃摩耗性は、レーザーショットピーニング後に大幅に改善されたことを指摘しました.超音波ショットピーニング後の AZ31 マグネシウム合金でも同様の傾向が見られます。微細化された粒子が多数の粒界を提供することは注目に値します。これは、不動態皮膜形成の活性部位となり、材料の耐食性を高めます。レーザー ショット ピーニング、超音波ショット ピーニング、および表面機械研磨後の材料はすべて、より低い腐食電流密度を示しました。不適切なショット ピーニング パラメータの下では、材料の表面に過度の粗さの値と過度のクラックが生じると、材料特性に悪影響を及ぼします。より高いひずみ振幅では、表面粗さとマイクロクラックが材料の疲労寿命に影響を与える主な要因です。過度の表面粗さの値も、材料の耐摩耗性と耐腐食性を低下させます。シルバ等。ショットピーニングによって引き起こされる材料の大きな粗い表面は、材料の耐摩耗性を低下させ、粗い表面を適切に除去した後、材料の耐摩耗性を向上させることができると指摘しました。ペラル等。また、表面粗さが材料の耐食性に影響を与える可能性があり、ショットピーニングされた表面の腐食速度は、電解研磨後に大幅に減少することも指摘しています。ショットピーニングによって引き起こされる表面材料の微細構造の進化が、材料の特性に非常に重要な影響を与えることがわかります。アルミ合金ブロック 2024 T352.
ショットピーニング技術のそれぞれの一般的な法則は確立されていますが、同じショットピーニング強度の下で材料の表面微細構造に及ぼす異なるショットピーニング方法の効果の効果的な比較はありません。したがって、同じショットピーニング強度の下での表面材料に対するショットピーニング法の影響をさらに明確にするために、著者はアルミ合金ブロック 2024 T352研究対象として、公称アーク高さ 0.15 mm の A タイプ Armin 試験片のショット ピーニング強度の下で、超音波ショット ピーニングと空気圧ショット ピーニングが表面形態、微細構造、残留応力、および材料の微小硬度。
