JPH06246637A - Method for preventing metal thermal fatigue and progress of stress corrosion cracking by zirconia shot blast - Google Patents

Method for preventing metal thermal fatigue and progress of stress corrosion cracking by zirconia shot blast

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JPH06246637A
JPH06246637A JP5516093A JP5516093A JPH06246637A JP H06246637 A JPH06246637 A JP H06246637A JP 5516093 A JP5516093 A JP 5516093A JP 5516093 A JP5516093 A JP 5516093A JP H06246637 A JPH06246637 A JP H06246637A
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JP
Japan
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zirconia
shot
metal
stress
progress
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Pending
Application number
JP5516093A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Fukushima
敏郎 福島
Gunji Ueno
軍二 植野
Kouji Izena
広史 伊是名
Koji Inada
浩二 稲田
Masasuke Itomura
昌祐 糸村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KANMETA ENG KK
Original Assignee
KANMETA ENG KK
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To attain both life extension of a shot and rust prevention of a workpiece, in a shot blast used for impeding thermal fatigue, preventing progress of stress corrosion cracking, etc. CONSTITUTION:Surfaces of a workpiece metal are shot blasted by zirconia balls to give compression stress to this metal surface, and by relaxing tensile stress, a fine flaw is prevented from being generated on the surface of the workpiece. Accordingly, by using the zirconia balls 1 to obtain a rust preventing effect, also by excellent toughness, a shot itself can be used over a relatively long period.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本願発明は、ジルコニア系ショッ
トブラストによる金属の熱疲労性及び応力腐食割れ進行
防止法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for preventing thermal fatigue resistance of metal and progress of stress corrosion cracking by zirconia shot blasting.

【0002】[0002]

【従来の技術】ショットブラストによるピーニング効果
は、金属部品の疲労強度を増し、応力腐食割れを防ぐこ
とから、このような効果を目的とするショットブラスト
による冷間加工技術が、周知技術として存在する。そし
て、一般に、このようなブラストは、鋳鉄又は鋳鋼製の
ものが主として用いられる。この外には、アルミナショ
ット、ステンレスショット、アルミショット、ガラスシ
ョットなどがある。従来、ステンレス製品には、上述の
鋳鋼製等ショット、ステンレス製ショットを用いて、シ
ョット加工を施していた。
2. Description of the Related Art The peening effect of shot blasting increases the fatigue strength of metal parts and prevents stress corrosion cracking. Therefore, a cold blasting technique by shot blasting for the purpose of such effect exists as a well-known technique. . In general, such blast is mainly made of cast iron or cast steel. Other than this, there are alumina shot, stainless shot, aluminum shot, glass shot, and the like. Conventionally, shot processing has been performed on the stainless steel products by using the above shots such as cast steel and shots made of stainless steel.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようショ
ットを用いて表面加工した被加工物は、早期に錆が発生
し、酸洗などの後処理が必要であった。これは、鋳鋼製
等ショット、ステンレス製ショットによって加工した被
加工物の表面には、微細傷が無数に生じて、発錆現象が
生じやすい状態になるからである。他方、上述のアルミ
ナショットやガラスショットなどを用いて、表面加工を
行った場合は、錆の発生は少ないが、1回の使用でショ
ット球が破壊されてしまい、その都度、新たに用いるシ
ョット球の粒度の選別が必要であった。又これらショッ
トの加工を受けた被加工物表面には、破壊されたショッ
トの破片が突き刺さって残り、このような残留物を除去
する等の後処理が必要となった。とりわけ、上記ガラス
ショットは、比較的比重が小さいことから、圧縮応力を
付与する効果は、小さく装飾的な加工に用いる場合のみ
有効であった。以上のように従来のショット加工におい
て、発錆防止とショットの破壊防止とは、相いれないも
のとして、その両立が諦められていた。本願発明は、上
記課題の解決を目的とする。
However, the work piece surface-treated by using the shot as described above had rust at an early stage, and required post-treatment such as pickling. This is because countless minute scratches are generated on the surface of the work piece processed by shots such as cast steel and shots made of stainless steel, and a rust phenomenon is likely to occur. On the other hand, when surface treatment is performed using the above-mentioned alumina shot or glass shot, rust is less generated, but the shot ball is destroyed by one use, and a shot ball newly used each time. It was necessary to select the particle size. Further, the fragments of the destroyed shots are pierced and left on the surface of the work piece subjected to the processing of these shots, and it is necessary to perform a post-treatment such as removing such a residue. In particular, since the glass shot has a relatively small specific gravity, the effect of imparting a compressive stress is small and effective only when used for decorative processing. As described above, in the conventional shot processing, the prevention of rusting and the prevention of damage to the shots have been abandoned as being incompatible with each other. The present invention is intended to solve the above problems.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本願第1の発明に係るジ
ルコニア系ショットブラストによる金属の熱疲労性及び
応力腐食割れ進行防止法は、ジルコニア系ボール1を、
被加工物である金属表面にショットブラストし、この金
属面に圧縮応力を付与し、引張応力を緩和させることを
特徴とする。本願第2の発明に係るジルコニア系ショッ
トブラストによる金属の熱疲労性及び応力腐食割れ進行
防止法は、上記第1の発明において、使用されるジルコ
ニア系ボール1が、イットリヤ又はセリア等が添加され
た靱性を有する略球状のものである。そして均一な大き
さの複数のこのジルコニア系ボール1を、回転投射法、
又は吸引式或いは加圧式の手法によって、ブラストする
ことを特徴とする。本願第3の発明に係るジルコニア系
ショットブラストによる金属の熱疲労性及び応力腐食割
れ進行防止法は、上記第1又は第2の発明において、ジ
ルコニア系ボール1の粒度を、被加工物の材質及び形状
に従って、約0.3m/mφ乃至約1.6m/mφの間
にて選択する。そして、ブラストの圧力、距離、角度、
ホース長さ、ノズル径については、使用材質の板厚と圧
縮応力の深さをアルメンゲージにて調整し、アルメンス
トリップ試験片によって、事前に評価することにより適
切な条件に設定する。被加工物の板厚は、アークハイト
約0.1乃至1.4の間の範囲内にて調整するものであ
る。本願第4の発明に係るジルコニア系ショットブラス
トによる金属の熱疲労性及び応力腐食割れ進行防止法
は、上記第1又は第2又は第3の発明において、ジルコ
ニア系ボール1のブラスト後、被加工物の表面に、外気
との接触を遮断するため、有機系の塗料又は無機系の溶
剤へ、浸漬するか、これらの遮断用材料をスプレー塗布
することにより、不働態化処理するものであることを特
徴とする。本願第5の発明に係るジルコニア系ショット
ブラストによる金属の熱疲労性及び応力腐食割れ進行防
止法は、上記第1又は第2又は第3の発明において、ジ
ルコニア系ボール1のブラスト後、被加工物の表面に、
外気との接触により自身は変質しても被覆する被加工物
について外気の影響を与えない犠牲的皮膜を、適宜手法
により形成するものである。本願第6の発明に係るジル
コニア系ショットブラストによる金属の熱疲労性及び応
力腐食割れ進行防止法は、上記第1又は第2又は第3の
発明において、ジルコニア系ボール1のブラスト後、被
加工物の表面に、金属溶射或いはセラミック溶射による
溶射皮膜を形成するものである。
The method for preventing the thermal fatigue resistance of metals and the progress of stress corrosion cracking by zirconia shot blasting according to the first aspect of the present invention is based on
It is characterized in that shot blasting is performed on a metal surface that is a work piece, a compressive stress is applied to this metal surface, and tensile stress is relaxed. In the method for preventing the thermal fatigue resistance and the progress of stress corrosion cracking of metal by the zirconia-based shot blasting according to the second invention of the present application, the zirconia-based ball 1 used in the first invention has yttria or ceria added. It is a substantially spherical one having toughness. Then, a plurality of these zirconia-based balls 1 having a uniform size are formed by a rotary projection method,
Alternatively, the blasting is performed by a suction type or a pressure type method. According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for preventing thermal fatigue resistance and progress of stress corrosion cracking of metal by zirconia-based shot blasting according to the first or second aspect, wherein the grain size of the zirconia-based ball 1 is set to Depending on the shape, select between about 0.3 m / mφ and about 1.6 m / mφ. And blast pressure, distance, angle,
For the hose length and nozzle diameter, adjust the plate thickness of the material used and the depth of compressive stress with an Almen gauge, and set appropriate conditions by evaluating in advance with an Almen strip test piece. The plate thickness of the work piece is adjusted within the range of the arc height of about 0.1 to 1.4. A method for preventing thermal fatigue resistance and progress of stress corrosion cracking of metal by a zirconia-based shot blasting according to a fourth invention of the present application is the method according to the first, second or third invention, wherein the zirconia-based ball 1 is blasted and then processed. In order to block the contact with the outside air on the surface of the, the passivation treatment should be carried out by immersing it in an organic paint or an inorganic solvent or by spray-coating these blocking materials. Characterize. A method for preventing thermal fatigue resistance of metal and progress of stress corrosion cracking by zirconia shot blasting according to the fifth invention of the present application is the above-mentioned first, second or third invention, wherein the zirconia ball 1 is blasted and then processed. On the surface of
The sacrificial film that does not affect the work to be coated even if it is deteriorated by contact with the outside air is not formed by the outside air. A method for preventing the thermal fatigue resistance and progress of stress corrosion cracking of metal by zirconia-based shot blasting according to the sixth invention of the present application is the method of the above-mentioned first, second or third invention, wherein the zirconia-based ball 1 is blasted and then processed. On the surface of, a thermal spray coating is formed by metal spraying or ceramic spraying.

【0005】[0005]

【作用】上記構成を採る本願第1の発明に係る方法は、
これらのショット加工後に錆弊害となる因子を改善する
ため、出願人が、ショットの素材について、種々の材料
を用いて実験を行い、その結果ジルコニア系ボール1に
よるショット加工から、当初の予想以上の顕著な効果を
得ることを発見したのである。即ちこのジルコニアとい
う素材によって形成したボールをショットに応用するこ
とによって、従来得られなかった効果を得たものであ
る。これは、ジルコニア系ボール1の表面が滑らかで、
ショットによって被加工物の表面に微細傷をつけないか
らである。従って、ステンレス製品へのショット加工
後、錆の発生もなく、従来必要とされていた後処理も不
要のものとなった。更に、ジルコニア系ボール1自身
は、靱性に優れ、50回程度使用しても破壊されず、磨
耗変形もないものであった。このように高温熱疲労性割
れ、又は応力腐食性割れ、更には、水素誘起性割れを阻
止するために用いるショットに、顕著な耐久性を付与し
得た。特に、ジルコニア系のボール1は、油・酸類に汚
染されていても、耐食性及び耐酸性も強いものであるた
め、洗浄乾燥すれば、この面においても、再利用が可能
である。上記構成を採る本願第2の発明に係る方法は、
本願第1の発明のジルコニア系ボール1を用い、投射
法、エアー吸引法、又は加圧式ブラスト法にて、被加工
物に引張残留応力を付与し、被加工物の素材の持つ残留
応力を緩和させることを可能とした。このため、建造物
等既設の金属製構造物をもジルコニア系ボール1のブラ
ストの対象となる被加工物とすることが可能である。上
記構成を採る本願第3の発明に係る方法は、ジルコニア
系ボール1の粒度及び、そのショット装置、更に被加工
物の板厚について、上記第1及び第2の発明の作用を最
も顕著に得ることができる条件に設定し得た。上記構成
を採る本願第4の発明に係る方法は、上記第1、第2又
は第3の発明において、ショット加工後、外気と被加工
物の表面との間に遮断材料が介されることになり、被加
工物が、腐食性のある環境又は雰囲気において使用され
る場合にあっても被加工物に腐食が生じることがない。
上記構成を採る本願第5の発明に係る方法は、上記第
1、第2又は第3の発明において、ショット加工後、外
気と被加工物の表面との間に、自身が外気との接触によ
って犠牲的に変質する素材が介され、この素材によって
被覆されている被加工物の表面は、外気の影響を受けな
いものである。上記構成を採る本願第6の発明に係る方
法は、金属溶射或いはセラミック溶射によって皮膜が形
成されることにより、被加工物表面は、腐食性のガスや
液体から遮断されるものである。
The method according to the first invention of the present application having the above-mentioned configuration is
In order to improve these factors that cause rust damage after shot processing, the applicant conducted experiments on various shot materials using shot materials, and as a result, the shot processing using the zirconia-based ball 1 showed a higher than expected value. It was discovered that the effect was remarkable. That is, by applying a ball formed of this material called zirconia to a shot, an effect that has not been obtained hitherto can be obtained. This is because the surface of the zirconia ball 1 is smooth,
This is because the surface of the workpiece is not scratched by the shot. Therefore, after shot processing of a stainless steel product, no rust was generated, and the post-treatment which was conventionally required is no longer necessary. Furthermore, the zirconia-based ball 1 itself has excellent toughness, is not broken even after being used about 50 times, and has no wear deformation. Thus, it was possible to impart remarkable durability to shots used to prevent high temperature thermal fatigue cracking or stress corrosive cracking, and further hydrogen induced cracking. In particular, since the zirconia-based ball 1 has strong corrosion resistance and acid resistance even if it is contaminated with oil and acids, it can be reused even in this aspect if it is washed and dried. The method according to the second invention of the present application having the above-mentioned configuration,
Using the zirconia-based ball 1 of the first invention of the present application, a tensile residual stress is applied to a workpiece by a projection method, an air suction method, or a pressure blast method, and the residual stress of the material of the workpiece is relaxed. Made it possible. Therefore, it is possible to use an existing metal structure such as a building as a workpiece to be blasted with the zirconia-based ball 1. In the method according to the third invention of the present application having the above-described configuration, the effects of the first and second inventions are most remarkably obtained with respect to the grain size of the zirconia-based ball 1, the shot device thereof, and the plate thickness of the workpiece. It was possible to set the conditions that can be. In the method according to the fourth invention of the present application having the above configuration, in the first, second, or third invention, a blocking material is interposed between the outside air and the surface of the workpiece after the shot processing. Even when the work piece is used in a corrosive environment or atmosphere, the work piece does not corrode.
The method according to the fifth aspect of the present invention having the above-described configuration is the method according to the first, second or third aspect of the invention, in which after the shot processing, the method itself contacts the outside air between the outside air and the surface of the workpiece. A material that sacrificially deteriorates is interposed, and the surface of the workpiece covered with this material is not affected by the outside air. In the method according to the sixth aspect of the present invention having the above-mentioned configuration, the surface of the workpiece is shielded from corrosive gas or liquid by forming the coating by metal spraying or ceramic spraying.

【0006】[0006]

【実施例】以下、本願発明の実施例を具体的に説明す
る。ショットブラストによって、金属の熱疲労性(加熱
冷却の繰り返しによって割れを生じる現象)や、応力腐
食割れ、更には、水素誘起割れを防止するに際し、加工
に使用するショットとして、ジルコニア系ボール1を採
用する。これは、図1に掲げた拡大図へ示す通り、ショ
ット加工の対象となる被加工物(図示しない。)の材質
及び形状に従って、約0.3m/mφ〜約1.6m/m
φの間の適当な大きさを持つ、ジルコニア系ボール1で
ある(この図1において、幅Xが約1m/m である)。こ
のジルコニア系ボール1は、イットリヤ又はセリア等が
添加された靱性を有する略球状のものである。図1に
は、ほぼ真球のものを示してあるが、完全な球に限定す
るものではなく、例えば卵型や、幾分楕円球或いは長円
球等の、真円球以外の略球状物であっても実施可能であ
る。
EXAMPLES Examples of the present invention will be specifically described below. Zirconia balls 1 are used as shots for processing to prevent thermal fatigue of metal (a phenomenon that cracks occur by repeated heating and cooling), stress corrosion cracking, and hydrogen-induced cracking by shot blasting. To do. As shown in the enlarged view of FIG. 1, this is about 0.3 m / mφ to about 1.6 m / m depending on the material and shape of the workpiece (not shown) to be shot.
It is a zirconia-based ball 1 having an appropriate size between φ (width X is about 1 m / m 2 in FIG. 1). The zirconia-based ball 1 is a substantially spherical ball having toughness to which yttria, ceria, or the like is added. FIG. 1 shows an almost true sphere, but the shape is not limited to a perfect sphere, and for example, an oval shape, a somewhat elliptical sphere, an ellipsoid, or other substantially spherical sphere other than a perfect sphere. However, it can be implemented.

【0007】そして、このような均一な大きさの複数の
ジルコニア系ボール1を、回転投射法、又は吸引式或い
は加圧式の手法によって、被加工物である金属表面に対
して、ショットブラストし、被加工物たる金属面に圧縮
応力を付与し、引張応力を緩和させるのである。このよ
うな手法を用いた場合装置の選択によって、現地での加
工が可能となり、既設の建造物等においても本願発明の
実施が可能である。ブラストの圧力、距離、角度、ホー
ス長さ、ノズル径については、使用材質の板厚と圧縮応
力の深さをアルメンゲージにて調整し、アルメンストリ
ップ試験片によって、事前に評価することにより適切な
条件に設定する。これらの評価については、後に詳述す
る。被加工物の板厚については、アークハイト約0.1
〜約1.4mmの間の範囲内にて調整するものである。
Then, a plurality of such zirconia-based balls 1 having a uniform size are shot-blasted onto a metal surface which is a workpiece by a rotary projection method, a suction method or a pressure method, A compressive stress is applied to the metal surface, which is the workpiece, to relax the tensile stress. When such a method is used, it is possible to perform on-site processing by selecting an apparatus, and it is possible to carry out the present invention on an existing building or the like. For the blast pressure, distance, angle, hose length, and nozzle diameter, adjust the plate thickness of the material used and the depth of compressive stress with an Almen gauge, and evaluate in advance using an Almen strip test piece. Set in the condition. These evaluations will be described in detail later. Regarding the plate thickness of the work piece, the arc height is about 0.1.
It adjusts within the range of about 1.4 mm.

【0008】上述のようなショット加工を行った被加工
物は、使用目的によっては、腐食等が生じ易い環境にお
いて、使用されることもある。このような場合、二次的
な処理によって、外気との接触を遮断するのが望まし
い。以下このような二次的処理について、好適な例を掲
げて説明する。先ず、上述のショット加工を施した被加
工物表面に対して、外気との接触を遮断するため、有機
系の塗料又は無機系の溶剤へ、浸漬する手法やこれら遮
断用材料をスプレー塗布することにより、不働態化処理
するものが適切である。又、上記無機系の溶剤は、無機
系被覆材を含むものである。
The workpiece subjected to the shot processing as described above may be used in an environment where corrosion or the like is likely to occur depending on the purpose of use. In such a case, it is desirable to block the contact with the outside air by secondary treatment. Hereinafter, such secondary processing will be described with reference to a suitable example. First, in order to block the contact with the outside air on the surface of the work piece that has been subjected to the above-mentioned shot processing, a method of dipping it in an organic paint or an inorganic solvent or spray coating these blocking materials. Therefore, it is appropriate to perform passivation processing. The above-mentioned inorganic solvent contains an inorganic coating material.

【0009】特に、被加工物自身の保護が可能であれ
ば、上記のような構成に限定するものではなく、外気と
の接触により自身は変質しても被覆する被加工物につい
て外気の影響を与えない犠牲的皮膜を、周知の適宜手法
により形成するものであっても実施可能である。
In particular, as long as the work itself can be protected, the structure is not limited to the above-mentioned one, and even if the work itself deteriorates due to contact with the outside air, the influence of the outside air on the workpiece to be coated is not affected. The sacrificial film which is not applied may be formed by a well-known appropriate method.

【0010】更には、ジルコニア系ボール1のブラスト
後、被加工物の表面に、金属溶射或いはセラミック溶射
による溶射皮膜を形成するものであっても効果的であ
る。例えば、高温熱疲労性環境や水素誘起割れ、応力腐
食割れの厳しい環境に曝されるときは、低温溶射による
(約200°C以下)加工法により、陰極防食(Al,
Zn等)又は、環境遮断目的のNiCr系、ハステロイ
系の溶射皮膜を形成するのが適切である。更に、腐食の
厳しい場合は、その第1層の耐食金属の表面にサーメッ
ト又は、セラミック溶射を第2層又は第3層に施して、
腐食性のガスや液体を遮断する皮膜を形成するのが望ま
しい。
Furthermore, it is also effective to form a sprayed coating by metal spraying or ceramic spraying on the surface of the workpiece after blasting the zirconia-based balls 1. For example, when exposed to a high temperature thermal fatigue environment, a severe environment of hydrogen-induced cracking, and stress corrosion cracking, a cathodic protection (Al, Al,
Zn, etc.) or a NiCr-based or Hastelloy-based sprayed coating for the purpose of environmental protection is suitable. Furthermore, when corrosion is severe, cermet or ceramic spray is applied to the surface of the corrosion resistant metal of the first layer to the second or third layer,
It is desirable to form a film that blocks corrosive gases and liquids.

【0011】以上の構成によって得られた各データ、及
びその評価法について、以下説明する。先ず、上記ジル
コニア系ボール1を用い、実験室的に種々のブラスト圧
力、距離、角度をかえて実験した。又従来の鋳鋼製ショ
ット、ステンレスショットなどを比較し、ジルコニアシ
ョットとの特徴を評価した。
Each data obtained by the above configuration and its evaluation method will be described below. First, using the zirconia-based ball 1, various blast pressures, distances, and angles were experimentally changed in the laboratory. In addition, conventional cast steel shots, stainless steel shots, etc. were compared to evaluate the characteristics of zirconia shots.

【0012】第1の実験は、ステンレス鋼(SUS30
4)の表面に種々のショットブラスト加工を施し、室
内、屋内、屋外に暴露し、錆発生の時間を調べた。この
結果を表1に示す。
The first experiment was conducted on stainless steel (SUS30
The surface of 4) was subjected to various shot blasting treatments and exposed indoors, indoors, and outdoors, and the time for rust generation was examined. The results are shown in Table 1.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】上記表1は、SUS材の各ショットブラス
ト後の錆発生状況を調べたものである。この判定は、丸
印が異常なし、上が尖った三角印がごく少数の割れ、下
が尖った三角印が少数の割れ、バツ印が割れ、バツ印2
つが著しい割れを示している。この表1の錆発生の実験
結果は、大気中において、なされたものである。表の左
側の「24時間後」、「168時間後」とは、ブラスト
後の経過時間である。
Table 1 above shows the rust generation state of each SUS material after each shot blasting. In this judgment, the circle mark is normal, the triangle mark with a sharp top has a few cracks, the triangle mark with a sharp bottom has a few cracks, the cross mark is broken, and the cross mark 2
Shows significant cracking. The experimental results of rust generation shown in Table 1 were performed in the atmosphere. “After 24 hours” and “after 168 hours” on the left side of the table are elapsed times after blasting.

【0015】この第1の実験において、各ブラストの圧
力、距離、ノズルは、同一条件とした。上記表1に示す
ショット材料(A〜H)は下記の通りである。即ち、シ
ョットのサンプルAは、鋳鋼製ショットであり、その形
状は、直径が約1mmの球である。サンプルBは、鋳鉄
製ショットであり、直径が約1mmの球である。サンプ
ルCは、ステンレスショットであり、直径が約0.8m
mの球である。サンプルDは、ステンレスショットにガ
ラスショットを加えたものである。この場合、ステンレ
スショットは、直径が約0.8mmの球であり、ガラス
ショットは、直径が約0.3mmの球である。サンプル
Eは、鋳鋼ショットにステンレスショットを加えたもの
である。この場合、鋳鋼ショットは、直径が約1.0m
mの球であり、ステンレスショットは、直径が約0.8
mmの球である。サンプルFは、ガラスショットであ
り、直径が約1mmの球である。サンプルGは、アルミ
ナショットであり、直径が1mmの球である。サンプル
Hは、ジルコニアショットであり、直径が約1mmの球
である。
In this first experiment, the pressure, distance and nozzle of each blast were the same. The shot materials (A to H) shown in Table 1 above are as follows. That is, the shot sample A is a cast steel shot, and its shape is a sphere having a diameter of about 1 mm. Sample B is a cast iron shot and is a sphere with a diameter of about 1 mm. Sample C is a stainless shot and has a diameter of about 0.8 m.
It is a sphere of m. Sample D is made by adding glass shot to stainless shot. In this case, the stainless shot is a sphere having a diameter of about 0.8 mm, and the glass shot is a sphere having a diameter of about 0.3 mm. Sample E is cast steel shot plus stainless steel shot. In this case, the cast steel shot has a diameter of about 1.0 m.
It is a sphere of m, and the stainless shot has a diameter of about 0.8.
mm sphere. Sample F is a glass shot and is a sphere having a diameter of about 1 mm. Sample G is an alumina shot, which is a sphere having a diameter of 1 mm. Sample H is a zirconia shot, which is a sphere having a diameter of about 1 mm.

【0016】表1に示す通り、第1の実験によりステン
レス鋼(SUS304)表面の錆発生は、ガラスショッ
ト、アルミナショット、ジルコニアショット(ジルコニ
ア系ボール1と同義。以下同じ。)が良好である。この
3種類を用いて、夫々にショットブラスト行うと、ガラ
スショット及びアルミナショットは、1回のブラストで
ショット球が破壊されてしまい、篩(古い)で分離しな
いと再使用は不可能であるが、ジルコニアショットは、
変化なく良好である。参考に下記表2にその特性を示
す。
As shown in Table 1, rust generation on the surface of stainless steel (SUS304) was good in glass shot, alumina shot, and zirconia shot (synonymous with zirconia-based ball 1; the same applies hereinafter) in the first experiment. When shot blasting is performed on each of these three types, the shot spheres of glass shots and alumina shots are destroyed by one blast, and reuse is impossible unless separated with a sieve (old). , Zirconia shot,
Good without any change. For reference, the characteristics are shown in Table 2 below.

【0017】[0017]

【表2】 [Table 2]

【0018】この表2において、「特性」項目の、「硬
さ」は、マイクロビッカースによる値であり、「空ずり
磨耗率」の単位「PPN/Hr」は、回転/時間(時)
を示している。又「ブラスト回数 特性」項目のジルコ
ニアの「100」という値については、他の素材と異な
り、100回で破壊が生じたという意味ではなく、試験
回数が100回であり、この間破壊は生じず、従って少
なくとも100回では、破壊は確認できなかったという
意味である。ここで、「ショートピーニングの施工」
(メタルインプルーブメント社、第6版、1980年)
を引用し、アルメンゲージ測定等について説明する。
In Table 2, "Hardness" in the "Characteristics" item is a value according to micro-Vickers, and the unit "PPN / Hr" of "empty wear rate" is rotation / hour (hour).
Is shown. Regarding the value of "100" for zirconia in the "Blasting frequency characteristics" item, unlike other materials, it does not mean that destruction occurred after 100 times, but the number of tests was 100 times, during which no destruction occurred. Therefore, it means that the destruction could not be confirmed at least 100 times. Here, "construction of short peening"
(Metal Improvement Company, 6th edition, 1980)
Will be described with reference to.

【0019】一般的な定義通り、ショートピーニングと
は、金属部品の疲労強度を増し、応力腐食割れを防ぐこ
とを目的とする冷間加工技術である。このショートピー
ニングにあっては、仕上表面は、十分に調整された条件
のもとにおいて球状粒で強打される。ショートピーニン
グの球は、一つ一つが小さなピーニングハンマーの役目
を果たしている。無数の衝撃を受けピーニングされた表
面は、結果として表面に残留応力(圧縮応力)を持った
層ができ、割れの発生を防ぐ。
As generally defined, short peening is a cold working technique intended to increase the fatigue strength of metal parts and prevent stress corrosion cracking. In this short peening, the finished surface is struck with spherical particles under well adjusted conditions. Each short peening ball acts as a small peening hammer. The surface peened by countless impacts results in a layer with residual stress (compressive stress) on the surface, which prevents cracking.

【0020】ショートピーニングの全てのパラメーター
を測定することは、煩わしいし、実際的ではない。これ
を簡素化するために、ゼネラルモータース社の研究所の
J.O.アルメン氏が開発した方法がある。これによ
り、ショートピーニングの強さを測定し、検査し、複製
することができる。これは、次の原理に基づいている。
即ち、一枚の試験片を保持具にのせ、ショートピーニン
グを施したら、その試験片は反っていくというものであ
る。この場合、試験片はピーニングした方に凸状にふく
らむ。
Measuring all the parameters of short peening is both cumbersome and impractical. In order to simplify this, J.K. O. There is a method developed by Mr. Armen. This allows the strength of short peening to be measured, inspected and duplicated. This is based on the following principle.
That is, when one test piece is placed on a holder and subjected to short peening, the test piece warps. In this case, the test piece bulges convexly toward the peened side.

【0021】そして、特別製のゲージ(アルメンストリ
ップのA試験片で0.008 インチのピーニング強度)で測
った弧の高さをピーニングの強さとするのである。それ
ぞれ異なる強さを測るために3種類の厚さの試験片が用
意されている。A試験片におけるアークハイト(arc he
ight:上記凸状に膨らんだ弧の高さ)が 0.004インチ以
下ならば、N試験片を用いる。N試験片における数値は
A試験片のおよそ3倍になる。また、A試験片における
アークハイトが 0.020インチ以上であれば、C試験片を
使用しなければならない。C試験片における数値は、A
試験片の約1/3になる。図2及び図3に上記各試験片
2を示す。幅a(図2)は、N試験片、A試験片、C試
験片共に約76mmであり、高さb(図2)は、N試験
片、A試験片、C試験片共に約19mmである。又、試
験片2の厚さc(図3)は、N試験片が約0.79mm
であり、A試験片が約1.3mmであり更にC試験片が
約2.36mmである。
Then, the height of the arc measured by a special gauge (0.008 inch peening strength for A test piece of Almen strip) is defined as the peening strength. Test pieces with three different thicknesses are prepared to measure different strengths. Arc height in A test piece (arc he
ight: If the height of the convexly bulging arc is 0.004 inches or less, use N test pieces. The value for the N test piece is approximately three times that for the A test piece. If the arc height of the A test piece is 0.020 inch or more, the C test piece must be used. The numerical value of the C test piece is A
It becomes about 1/3 of the test piece. 2 and 3 show the test pieces 2 described above. The width a (FIG. 2) is about 76 mm for all N, A and C test pieces, and the height b (FIG. 2) is about 19 mm for all N, A and C test pieces. . The thickness c (Fig. 3) of the test piece 2 is about 0.79 mm for the N test piece.
And the A test piece is about 1.3 mm and the C test piece is about 2.36 mm.

【0022】ピーニングの強さを測る基準の規格は、ゲ
ージの読み分、アークハイト、試験片の種類について定
めている。0.010 〜0.014 Aとか0.006 〜0.008 Cとい
ったふうに、ピーニング強度の範囲を定めることが必要
である。全ての測定はSAEのショットピーニングマニ
アル、ANS2430,MILS−13165(破損し
なかったので、この時間でテストを終了した。)に定め
られているように、標準アルメンNo,2ゲージ(ナン
バー2ゲージ)を用いている。
The standard for measuring the strength of peening defines the gauge reading, the arc height, and the type of test piece. It is necessary to define the range of peening strength such as 0.010 to 0.014 A or 0.006 to 0.008 C. All measurements are standard Almen No., 2 gauge (number 2 gauge) as specified in SAE Shot Peening Manual, ANS2430, MILS-13165 (since it did not break, the test was finished at this time). Is used.

【0023】そして、保持具に設置した試験片は、実際
のピーニングされる部分と同じブラスト環境に置かなけ
ればならない。実際複雑な形状をしている場合、試験片
を何枚も用い、同じように固定しなければならない。1
回の試験後、試験片は、再使用してはならない。
The test piece installed on the holder must be placed in the same blast environment as the actual peened part. In fact, if you have a complicated shape, you must use several test pieces and fix them in the same way. 1
After one test, the test piece shall not be reused.

【0024】ショットピーニングのコントロールの目的
は、部品一つ一つに均一に圧縮応力がかかり、量的にも
応力が一定しており、圧縮応力の付与される層の厚さも
一定になるようにすることである。応力の分布を仕上げ
面で測定することは、事実上不可能であるため、工程の
全てを完全に調整することが不可欠となる。応力、深
さ、カバレッジはショット材とブラスト時間、ブラスト
圧力又はホイール速度、ノズルの大きさ、ブラスト距
離、ブラスト角度を適切に組み合わせることで、コント
ロール可能である。ショットの流れと対象物の相対的な
動きを均一にし、再現性を持たせることが、非常に重要
である。
The purpose of controlling shot peening is to apply uniform compressive stress to each of the parts so that the stress is constant quantitatively, and the thickness of the layer to which the compressive stress is applied is also constant. It is to be. It is virtually impossible to measure the stress distribution on the finished surface, so perfect coordination of all of the steps is essential. The stress, depth, and coverage can be controlled by appropriately combining shot material and blast time, blast pressure or wheel speed, nozzle size, blast distance, and blast angle. It is very important that the shot flow and the relative movement of the object be uniform and reproducible.

【0025】以下、残留応力の大きさと深さについて説
明する。既述の通り、ショートピーニングの目的は、圧
縮応力を表面の層に与えることである。この目的のた
め、前記コントロール法により、ショートピーニング施
工の再現性を確保するのである。しかし、この方法は、
直接応力の大きさや応力を受けた層の深さを示している
訳ではない。次の表3及び表4に示すグラフは、鋼に対
してショートピーニングの応力の大きさと深さについて
示している。
The magnitude and depth of the residual stress will be described below. As already mentioned, the purpose of short peening is to apply compressive stress to the surface layers. For this purpose, the control method ensures reproducibility of the short peening process. But this method
It does not directly indicate the magnitude of stress or the depth of the layer under stress. The graphs shown in Tables 3 and 4 below show the magnitude and depth of the stress of short peening for steel.

【0026】[0026]

【表3】 [Table 3]

【0027】[0027]

【表4】 [Table 4]

【0028】上記表3に示すグラフは、ショットピーニ
ングによる残留圧縮応力とスチールの引っ張り強さとの
関係を示し、縦軸に通常の硬さ(ロックウエル45〜5
5)のショット材を用いて、ピーニングした後の表面も
しくは、表面近くの最高残留圧縮応力をとり、横軸にピ
ーニング前の引張強さと硬さ(ロックウエル)をとった
ものである。
The graph shown in Table 3 above shows the relationship between the residual compressive stress due to shot peening and the tensile strength of steel, with the vertical axis indicating normal hardness (Rockwell 45-5).
Using the shot material of 5), the maximum residual compressive stress at or near the surface after peening is taken, and the abscissa shows the tensile strength and hardness (rockwell) before peening.

【0029】又、上記表4に示すグラフは、圧縮応力の
深さとアルメンストリップのピーニング強度との関係
(スチールとチタン合金)を示し、縦軸にスチールとチ
タン合金の硬さをとり、横軸にアルメンストリップによ
るピーニング強度を採ったものである。横軸の単位はミ
リメートルであり、横軸上段( C strip)は、C試験片
による強度を示しており、横軸下段( A strip)は、A
試験片による強度を示している。この横軸下段の目盛り
間隔は 0.005mmである。
The graph shown in Table 4 above shows the relationship between the depth of compressive stress and the peening strength of the Almen strip (steel and titanium alloy), the vertical axis being the hardness of steel and titanium alloy, and the horizontal axis. It is based on the peening strength of Almen strip. The unit of the horizontal axis is millimeter, the upper row of the horizontal axis (C strip) shows the strength by the C test piece, and the lower row of the horizontal axis (A strip) is A.
The strength by the test piece is shown. The scale interval in the lower row of this horizontal axis is 0.005 mm.

【0030】寿命を延長するための熱の影響について、
Uの字に曲げて、応力を与えた試験片を一方はショット
ピーニング加工し、もう一方は加工せずに塩化マグネシ
ウム溶液中で加熱し、テストを行った。その結果は、次
の表5へ示す通りである。
Regarding the influence of heat for extending the life,
A test piece bent into a U shape and subjected to stress was shot peened on one side and heated in a magnesium chloride solution on the other side without being processed, to perform a test. The results are shown in Table 5 below.

【0031】[0031]

【表5】 [Table 5]

【0032】この表5は、ピーニング処理によるSUS
304試験片を、540°Cと585°Cに加熱した
際、応力腐食割れ(SCC)に対して奏する効果を示す
ものである。「時間」項目の「16時間」と「144時
間」とは、加熱時間を示している。同表の「SCCを起
こした時間」とは、「応力腐食割れを起こした時間」と
いう意味である。又表5の注1に示す加工は、アルメン
ストリップのA試験片で0.008 インチのピーニング強度
にて行われたものであり、注2へ示すものは破損しなか
ったのでこの時間でテストを終了したものである(以上
“Shot Peening Applications”Metal Improvement Co
mpany,Inc.SIXTH EDTIONからの引用による)。
Table 5 shows SUS by peening processing.
It shows the effect exerted on stress corrosion cracking (SCC) when the 304 test piece is heated to 540 ° C and 585 ° C. "16 hours" and "144 hours" in the "time" item indicate the heating time. In the table, "time for causing SCC" means "time for causing stress corrosion cracking". Further, the processing shown in Note 1 in Table 5 was performed on the A test piece of the Almen strip with a peening strength of 0.008 inch, and the processing shown in Note 2 did not break, so the test was finished at this time. It is a thing (above "Shot Peening Applications" Metal Improvement Co.
(quoted from mpany, Inc.SIXTH EDTION).

【0033】次に、第2の実験によって、応力腐食割れ
の考察とZrO2 (ジルコニア:酸化ジルコニウム。以
下同じ。)の評価を行った。この第2の実験において、
実験供試体は、一般に使用頻度の多いSUS304材を
用いた。そして、残留応力の形成には溶接棒JIS Z
3221 D−308が多く使用されているため、現
実性の面からこれに準拠した。図4及び図5に示す供試
体3を用いて実験を行った。この供試体3は、図示の通
り、筒状のものであり、厚さd(図4)が3mmであ
り、幅e(図5)が100mm、外径f(図5)が20
0mmのものである。溶接は3ヶ所開先を取らず、溶接
ビートを付与した(開先溶接は、別途試験による)。図
4及び図5の4は、この溶接ビードを示している。
Next, stress corrosion cracking was considered and ZrO2 (zirconia: zirconium oxide; hereinafter the same) was evaluated by a second experiment. In this second experiment,
As the test specimen, SUS304 material, which is commonly used, was used. For forming residual stress, the welding rod JIS Z
Since the 3221 D-308 is often used, it conforms to this from the viewpoint of reality. An experiment was conducted using the sample 3 shown in FIGS. 4 and 5. As shown in the figure, the test piece 3 has a cylindrical shape, a thickness d (FIG. 4) of 3 mm, a width e (FIG. 5) of 100 mm, and an outer diameter f (FIG. 5) of 20.
It is 0 mm. Welding did not take grooves at three locations and welding beats were added (groove welding was conducted separately). 4 of FIG. 4 and FIG. 5 shows this weld bead.

【0034】この第2の実験において、実験液は、JI
S−G−0576による42%塩化マグネシウム腐食試
験方法の液に準拠した。
In this second experiment, the experimental solution was JI
It was based on the liquid of the 42% magnesium chloride corrosion test method according to SG-0576.

【0035】又、試験装置(図示しない。)には、内容
量が50リットル(内径390mm、幅450mm)の
ホーロー製槽を用意した。このホーロー製槽内には、濃
度42%の塩化マグネシウム液を収容してある。又ホー
ロー製槽の外側には、副槽が形成されており、菜種油を
収容しておく。この副槽内には、電熱ヒーターを挿入し
ておき、サーモスタット等の適宜制御手段によって温度
制御を行う。この副槽中の菜種油の温度調整により、ホ
ーロー製槽の槽内の塩化マグネシウム液の温度が143
°C(誤差範囲±1°C)に調整される。更にホーロー
製槽外部の上記副槽内の菜種油は、適宜手段によって、
低速で循環し、塩化マグネシウム液の温度変化がないよ
うに攪拌させた。
A enamel tank having an internal capacity of 50 liters (inner diameter 390 mm, width 450 mm) was prepared as a test device (not shown). A magnesium chloride solution having a concentration of 42% is contained in the enamel tank. A sub-tank is formed outside the enamel tank to store rapeseed oil. An electric heater is inserted in this sub tank, and the temperature is controlled by an appropriate control means such as a thermostat. By adjusting the temperature of the rapeseed oil in this sub tank, the temperature of the magnesium chloride liquid in the tank of the enamel making tank was 143
It is adjusted to ° C (error range ± 1 ° C). Furthermore, the rapeseed oil in the sub tank outside the enamel tank can be
The magnesium chloride solution was circulated at a low speed and stirred so that the temperature of the magnesium chloride solution did not change.

【0036】上記第2の実験についての考察を以下に述
べる。この第2の実験において、上述の実験装置を用い
て、図4及び図5に示した供試体3を連続24時間及び
48時間を浸漬試験した。この結果、下記表6に示す通
り割れが生じた。ホーロー製槽に浸漬し、24時間経過
した後、供試体3の内側を、ワイヤーブラシでこすって
目視観察したが、割れはできなかった。浸漬して48時
間経過後の観察で各試験片の外側及び内側で試験片の割
れが目視観察できた。このように、応力腐食割れの進行
防止のために、何の加工も施さない供試体3では、顕著
に割れが確認できたのであった。
The consideration regarding the second experiment will be described below. In this second experiment, the specimen 3 shown in FIGS. 4 and 5 was subjected to a continuous immersion test for 24 hours and 48 hours using the above-described experimental apparatus. As a result, cracking occurred as shown in Table 6 below. After being immersed in the enamel bath for 24 hours, the inside of the sample 3 was rubbed with a wire brush and visually observed, but no crack was observed. The cracks of the test pieces could be visually observed on the outer side and the inner side of each test piece after 48 hours of immersion. As described above, in order to prevent the progress of the stress corrosion cracking, in the sample 3 which was not subjected to any processing, remarkable cracking could be confirmed.

【0037】[0037]

【表6】 [Table 6]

【0038】最後に、第3の実験として行った、応力腐
食割れの進行防止実験について説明する。上記第2の実
験によって、何の加工も施さないSUS304材の溶接
近傍より割れが生じることが確認されたので、本項では
進行防止法として本願のZrO2ショットを施し、この
効果について実験することにした。
Finally, the experiment for preventing the progress of stress corrosion cracking, which was conducted as the third experiment, will be described. By the second experiment, it was confirmed that cracks occur near the weld of SUS304 material which is not subjected to any processing. Therefore, in this section, ZrO2 shot of the present application is applied as a method for preventing the progress, and this effect is to be tested. did.

【0039】この第3の実験において、供試体3の作成
は、第2の実験の場合と同様に、1個の供試体3に3ヶ
所溶接ビート4を施し、そのうち1ヶ所は溶接ビード4
のままとした。そして、他の1ヶ所は表面へZrO2 ブ
ラストし、残りの1ヶ所は表裏両面にZrO2 ブラスト
した。
In this third experiment, the test piece 3 was prepared in the same manner as in the second experiment by subjecting one test piece 3 to three welding beats 4 and one of them was the welding bead 4.
I left it as it was. The other one was blasted with ZrO2 on the surface, and the other one was blasted with ZrO2 on both front and back surfaces.

【0040】第3の実験は、下記表7へ示す通り、種々
の加工条件にて作成された上記供試体3について行い、
ショットブラスト及びショット後のシリコン樹脂などの
効果を考察した。
The third experiment was carried out on the specimen 3 prepared under various processing conditions as shown in Table 7 below.
The effects of shot blasting and silicone resin after shots were considered.

【0041】[0041]

【表7】 [Table 7]

【0042】上述の通り、この表7は、上記のZrO2
ショットの供試体3の作成と評価について示したもので
ある。この表7において、「加工方法」の項目の「外
側」のサンプルA−2、A−3、B−2の欄及び、同項
目「内側」のサンプルA−3の欄に示す「100w m/m
」とは、前述の「供試体3」の100mmの「幅e」
(図5)のことである。「加工方法」の項目の「外側」
のサンプルB−3の欄及び同項目の「内側」のサンプル
B−2の欄に示す「Seal」或いは「251Seal 」とは、シ
リコン樹脂を塗布したということである。例えば「251S
eal のみ2回」とあるのは、信越化学株式会社の商品番
号251であるシリコン樹脂を2回塗布したということ
である。「加工方法」の項目の「内側」のサンプルC−
3の欄に示す「NCH−1」とは、溶剤の成分を示して
おり、Ni−Cr(80−20%)のことである。上述
のような手法によって、本願発明によって得られた被加
工物は、従来より懸案となっていた、ショット加工にお
いて被加工物表面に、微細傷を生じ、その結果錆を発生
させてしまうといった鋳鉄或いは鋳鋼製のショットと異
なり、その表面が滑らかなことから、被加工物表面に上
述のような傷を発生させることがないことが確認でき
た。又このような試験結果に加え、ショットに用いられ
るジルコニア系ボール1は、靱性に優れ、従来錆を生じ
させないとされていた素材において、問題となった再利
用性の低さや被加工物表面に残留物を付着させてしまう
といったことが排除された。
As mentioned above, this Table 7 shows the above ZrO 2
It shows the preparation and evaluation of the shot specimen 3. In this Table 7, "100 w m / m" shown in the columns of "Outside" samples A-2, A-3, and B-2 of the "Processing method" item and the column of the same item "Inside" sample A-3. m
Is the "width e" of 100 mm of the "specimen 3" described above.
(Fig. 5). "Outside" of the item "Processing method"
“Seal” or “251Seal” shown in the column of Sample B-3 and the column of Sample B-2 of “Inside” of the same item means that a silicone resin is applied. For example, "251S
"Eal only twice" means that the silicone resin, product number 251 of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., was applied twice. "Inside" sample C- in the "Processing method" section
"NCH-1" shown in the column of 3 shows the component of the solvent and is Ni-Cr (80-20%). The work piece obtained according to the present invention by the above-described method is a cast iron which has been a problem in the past and causes minute scratches on the work piece surface during shot processing, resulting in rust. Alternatively, it can be confirmed that unlike the shot made of cast steel, the surface is smooth, so that the above-described scratches are not generated on the surface of the workpiece. In addition to such test results, the zirconia-based ball 1 used for shots is excellent in toughness and is a material that has been conventionally considered not to cause rust. Elimination of depositing residue was eliminated.

【0043】[0043]

【発明の効果】本願第1の発明にあっては、被加工物表
面に傷を付けることなく、非常になめらかに仕上げるこ
とが可能となった。このため発錆現象が著しく低下し
た。又同時に、ジルコニア系ボールは、靱性に優れるも
のであるため、その寿命の点でも従来の鋳鉄或いは鋳鋼
製のショットに比して劣るものではない。特に、鋳鉄、
鋳鋼性ショットと異なり、油・酸類による汚染を受けて
も、洗浄乾燥により再利用することが可能となった。こ
のように発錆防止と破壊防止の両立を可能とし、加え
て、酸等の汚染から再利用という点でも優れるものであ
る。このような効果から、省コストという点で経済性の
向上にも多大な効果を奏するものである。又、本願第2
の発明にあっては、ジルコニア系ボールに適したブラス
トの手法を供与するものであり、特にこれらの方法を採
用することにより、既設の建造物等の、現地での処理が
必要とされるものにおいても、その処理を可能とした。
本願第3の発明にあっては、第1又は第2の発明におい
て、最も適切な条件を設定し得、その効果を効率的に供
与できるものとした。本願第4の発明にあっては、上記
ショット加工後、適切な二次的な処理によって、外気或
いは雰囲気等の影響を排除し、被加工物の延命に多大な
功を奏するものである。本願第5の発明にあっても、上
記ショット加工後、適切な二次的な処理によって、外気
或いは雰囲気等の影響を排除し、被加工物の延命に多大
な功を奏するものである。本願第6の発明にあっては、
上記ショット加工後溶射皮膜の形成によって、外気或い
は雰囲気等の影響を排除し、被加工物の延命に多大な功
を奏するものである。
According to the first invention of the present application, it is possible to finish the work piece very smoothly without scratching the surface thereof. Therefore, the rusting phenomenon was significantly reduced. At the same time, since the zirconia-based ball has excellent toughness, its life is not inferior to that of conventional shots made of cast iron or cast steel. Especially cast iron,
Unlike cast steel shots, even if they are contaminated with oil and acids, they can be reused by washing and drying. In this way, it is possible to achieve both prevention of rusting and prevention of breakage, and in addition, it is excellent in that it can be reused due to contamination with acids and the like. From such an effect, a great effect is brought about in terms of cost saving and improvement in economic efficiency. In addition, the second
In the invention of (1), a blasting method suitable for zirconia-based balls is provided, and by adopting these methods, it is necessary to treat existing structures and the like locally. The processing was made possible even in.
According to the third invention of the present application, in the first or second invention, the most suitable condition can be set, and the effect can be efficiently provided. In the fourth invention of the present application, after the shot processing, an appropriate secondary processing is performed to eliminate the influence of the outside air, the atmosphere, or the like, which greatly contributes to prolonging the life of the workpiece. Also in the fifth invention of the present application, after the above-mentioned shot processing, the influence of outside air or atmosphere is eliminated by an appropriate secondary processing, and the life of the workpiece is greatly extended. In the sixth invention of the present application,
The formation of the sprayed coating after the shot processing eliminates the influence of the outside air or the atmosphere and greatly contributes to prolonging the life of the workpiece.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本願発明に使用する複数のジルコニア系ボール
1の略全体正面図である。
FIG. 1 is a schematic overall front view of a plurality of zirconia-based balls 1 used in the present invention.

【図2】本願発明を評価する上で行われた第1の試験
に、用いられる試験片の略正面図である。
FIG. 2 is a schematic front view of a test piece used in a first test performed for evaluating the present invention.

【図3】本願発明を評価する上で行われた第1の試験
に、用いられる上記試験片の略平面図である。
FIG. 3 is a schematic plan view of the test piece used in the first test performed for evaluating the present invention.

【図4】本願発明を評価する上で行われた第2及び第3
の試験に、用いられる供試体の略正面図である。
FIG. 4 is a second and a third performed in evaluating the present invention.
FIG. 3 is a schematic front view of a test piece used in the test of FIG.

【図5】本願発明を評価する上で行われた第2及び第3
の試験に、用いられる供試体の略側面図である。
FIG. 5 is a second and a third performed in evaluating the present invention.
FIG. 3 is a schematic side view of a test piece used in the test of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ジルコニア系ボール 1 Zirconia ball

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 糸村 昌祐 沖縄県浦添市前田1386 前田住宅7−304 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Shosuke Itomura 1386 Maeda, Urasoe City, Okinawa Prefecture Maeda Housing 7-304

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ジルコニア系ボール(1) を、被加工物で
ある金属表面にショットブラストし、この金属面に圧縮
応力を付与し、引張応力を緩和させることを特徴とする
ジルコニア系ショットブラストによる金属の熱疲労性及
び応力腐食割れ進行防止法。
1. A zirconia-based shot blasting method characterized in that a zirconia-based ball (1) is shot-blasted on a metal surface which is a workpiece, and a compressive stress is applied to the metal surface to relax tensile stress. Method of preventing thermal fatigue and progress of stress corrosion cracking of metals.
【請求項2】 ジルコニア系ボール(1) は、イットリヤ
又はセリア等が添加され、靱性を有する略球状のもので
あり、均一な大きさの複数の上記ジルコニア系ボール
(1) を、回転投射法、又は吸引式或いは加圧式の手法に
よって、ブラストすることを特徴とする請求項第1項記
載のジルコニア系ショットブラストによる金属の熱疲労
性及び応力腐食割れ進行防止法。
2. The zirconia-based ball (1) is a substantially spherical one having a toughness to which yttria, ceria or the like is added, and a plurality of the zirconia-based balls having a uniform size.
(1) is blasted by a rotary projection method, a suction method or a pressure method, and the method for preventing thermal fatigue and progress of stress corrosion cracking of metal by zirconia shot blasting according to claim 1. .
【請求項3】 ジルコニア系ボール(1) の粒度について
は、被加工物の材質及び形状に従って、約0.3m/m
φ乃至約1.6m/mφの間にて選択するものとし、ブ
ラストの圧力、距離、角度、ホース長さ、ノズル径につ
いては、使用材質の板厚と圧縮応力の深さをアルメンゲ
ージにて調整し、アルメンストリップ試験片によって、
事前に評価することにより適切な条件に設定するものと
し、被加工物の板厚は、アークハイト約0.1乃至1.
4の間の範囲内にて調整することを特徴とする請求項第
1項又は第2項記載のジルコニア系ショットブラストに
よる金属の熱疲労性及び応力腐食割れ進行防止法。
3. The particle size of the zirconia-based balls (1) is about 0.3 m / m depending on the material and shape of the workpiece.
Select from φ to about 1.6 m / mφ, and regarding the blast pressure, distance, angle, hose length, and nozzle diameter, the thickness of the material used and the depth of compressive stress can be measured with an Almen gauge. Adjusted and by Almen strip test piece,
It is assumed that appropriate conditions are set by evaluation in advance, and the plate thickness of the work piece is about arc height 0.1 to 1.
4. The method for preventing the thermal fatigue resistance of metal and the progress of stress corrosion cracking by zirconia shot blasting according to claim 1 or 2, wherein the method is adjusted within the range of 4.
【請求項4】 ジルコニア系ボール(1) のブラスト後、
被加工物の表面に、外気との接触を遮断するため、有機
系の塗料又は無機系の溶剤へ、浸漬するか、これら遮断
用材料をスプレー塗布することにより、不働態化処理す
るものであることを特徴とする請求項第1項又は第2項
記載又は第3項記載のジルコニア系ショットブラストに
よる金属の熱疲労性及び応力腐食割れ進行防止法。
4. After blasting the zirconia-based balls (1),
In order to block the contact with the outside air on the surface of the work piece, it is passivated by immersing it in an organic paint or an inorganic solvent or spray-coating these blocking materials. The method for preventing thermal fatigue resistance and progress of stress corrosion cracking of metal by the zirconia-based shot blasting according to claim 1, 2, or 3.
【請求項5】 ジルコニア系ボール(1) のブラスト後、
被加工物の表面に、外気との接触により自身は変質して
も被覆する被加工物について外気の影響を与えない犠牲
的皮膜を、適宜手法により形成するものであることを特
徴とする請求項第1項又は第2項または第3項記載のジ
ルコニア系ショットブラストによる金属の熱疲労性及び
応力腐食割れ進行防止法。
5. After blasting the zirconia-based balls (1),
A sacrificial film that does not affect the work to be coated on the surface of the work piece even if it is altered by contact with the outside air is formed by an appropriate method. A method for preventing thermal fatigue resistance and progress of stress corrosion cracking of a metal by the zirconia-based shot blasting according to claim 1, 2 or 3.
【請求項6】 ジルコニア系ボール(1) のブラスト後、
被加工物の表面に、金属溶射或いはセラミック溶射によ
る溶射皮膜を形成することを特徴とする請求項第1項第
2項又は第3項記載のジルコニア系ショットブラストに
よる金属の熱疲労性及び応力腐食割れ進行防止法。
6. After blasting the zirconia-based balls (1),
A thermal sprayed film formed by metal spraying or ceramic spraying on the surface of the work piece, wherein the metal is thermally fatigued and stress corroded by the zirconia-based shot blasting according to claim 1 or 2. Crack progression prevention method.
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