ショットピーニング加工を施した(α+γ)二相ステンレス鋼の疲労強度に及ぼす影響因子に関する研究

摘要

本研究では，二相ステンレス鋼SUS329J1lにショットピーニング加工を施し回転曲げ疲労試験を行い，加工材の疲労強度向上に影響を及ぼす因子を明らかにするために残留応力．硬さおよび組織変化を詳細に調査した。得られた結果を要約すると以下の通りである。 （1）二相ステンレス鋼にショットピーニング加工を施した結果，表面には加工誘起マルテンサイトが形成されていた。 また深さ約10μmまでの加工硬化層および約130μmまでの組織変態層が存在していた。（2）二柏ステンレス鋼の疲労限度はショットピーニング加工により約10％向上していた．この疲労限度上昇割合はSUS304での同条件でのショットピーニングと同様レベルであった。 ショットピーニング加工により付与された圧縮残留応力はオーステナイト柏，フェライト相ともに疲労限度近傍での繰返し負荷開始後の初期過程でほとんど解放しており，当該ショットピーニング処理条件では疲労強度向上には残留応力の影響は小さいと考えられる．（3）ショットピーニング加工による硬度上昇は相変態と加工硬化に影響されており，特に加工硬化が硬度上昇に大きく起因している。 その主な要因はオーステナイトおよびフェライト南柏自体の硬化であり，フェライト柏に強く依存しているものと考えられる．（4）オーステナイト相の加工硬化は，相変態および組織の微細化によるものであると考えられる。 またフェライト相の加工硬化は相自体の微細化による硬化であると考えられる．（5）ショットピーニング加工を施した二相ステンレス鋼の疲労強度向上には，オーステナイト，フェライト南柏の加工硬化が大きく影響している可能性が高いと考えられる．最後に，本研究を遂行するにあたり，貴重な御討議をいただきました国立舞鶴工業高等専門学校機械工学科，生水雅之先生に深く感謝いたします。