JPS6096717A - ばねの表面処理方法 - Google Patents
ばねの表面処理方法Info
- Publication number
- JPS6096717A JPS6096717A JP20321083A JP20321083A JPS6096717A JP S6096717 A JPS6096717 A JP S6096717A JP 20321083 A JP20321083 A JP 20321083A JP 20321083 A JP20321083 A JP 20321083A JP S6096717 A JPS6096717 A JP S6096717A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spring
- shot peening
- honing
- dry
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
- C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
- C21D7/06—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Springs (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ショットピーニング後にドライホーニング、
液体ホーニングまたはサンドブラストを施して疲れ強さ
を向上させるようにしたばねの表面処理方法に関する。
液体ホーニングまたはサンドブラストを施して疲れ強さ
を向上させるようにしたばねの表面処理方法に関する。
従来、内燃機関の弁ばねや車輌の懸架用ばねのように、
繰り返し荷重を受ける頻度が高く、疲れ破損のおそれの
あるばねの製造においては、成形し、熱処理を施した後
、セッチングに先立ってショットピーニングを施すのが
普通である。ショッ１−ピーニングは、硬鋼線をその直
径と略等しい長さに切断した鋼線ショット、または、溶
鋼を球形の粒子に凝固させた鋳鋼ショットからなる無数
のショツ１−を毎秒数十メートルの高速度でばねの表面
に打ち付ける作業であって、これによりばねの表面に小
さな圧痕が一様に形成され、表面層のみが延展されるこ
とによって圧縮の残留応力が生じ、疲れ強さが向上する
のであるが、ショットピーニングによる表面の凹凸は応
力集中の原因となって疲れ強さを低下させるばかりでな
く、弁ばね用シリコンクロム鋼オイルテンパー線（ＳＷ
Ｏ３Ｃ−■）のように非金属介在物が折損起点となる場
合に、ショットピーニングのアークハイトを大きくし、
表面から０．１〜０．１５ｎｎ内層の残留応力を高くし
ようとすると、第１図に示すように、アークハイトが小
さい場合よりも、逆に、表面の残留応力が低くなって疲
れ強さが低下することが実験により確認された。
繰り返し荷重を受ける頻度が高く、疲れ破損のおそれの
あるばねの製造においては、成形し、熱処理を施した後
、セッチングに先立ってショットピーニングを施すのが
普通である。ショッ１−ピーニングは、硬鋼線をその直
径と略等しい長さに切断した鋼線ショット、または、溶
鋼を球形の粒子に凝固させた鋳鋼ショットからなる無数
のショツ１−を毎秒数十メートルの高速度でばねの表面
に打ち付ける作業であって、これによりばねの表面に小
さな圧痕が一様に形成され、表面層のみが延展されるこ
とによって圧縮の残留応力が生じ、疲れ強さが向上する
のであるが、ショットピーニングによる表面の凹凸は応
力集中の原因となって疲れ強さを低下させるばかりでな
く、弁ばね用シリコンクロム鋼オイルテンパー線（ＳＷ
Ｏ３Ｃ−■）のように非金属介在物が折損起点となる場
合に、ショットピーニングのアークハイトを大きくし、
表面から０．１〜０．１５ｎｎ内層の残留応力を高くし
ようとすると、第１図に示すように、アークハイトが小
さい場合よりも、逆に、表面の残留応力が低くなって疲
れ強さが低下することが実験により確認された。
本発明は、ショツ１−ピーニングを施すことによってば
ねの疲れ強さに及ぼされるマイナスの影響を除去するこ
とを目的とするものであって、ばねの表面にショットピ
ーニングを施して圧縮ばねの残留応力を生じさせた後に
、ドライホーニング、液体ホーニングまたはサンドブラ
ストを施して表面あらさを向上させることを要旨とする
ものである。
ねの疲れ強さに及ぼされるマイナスの影響を除去するこ
とを目的とするものであって、ばねの表面にショットピ
ーニングを施して圧縮ばねの残留応力を生じさせた後に
、ドライホーニング、液体ホーニングまたはサンドブラ
ストを施して表面あらさを向上させることを要旨とする
ものである。
ここで、ドライホーニングとは、細かい砂粒またはガラ
スピーズのように、鋼製ショットに比べて軽量で衝撃力
の小さい粒子を空気ジェン１〜または遠心力により高速
度で吹き付ける工法であり、また、液体ホーニングとは
、上記粒子を水等の液体とともに高速度で吹き付ける工
法であり、さらに、サンドブラストとは、細かい砂粒を
乾式状態で吹き伺けるものであって、ショットピーニン
グに比べて打痕形成力が著しく小さいため、小物ばねの
表面に圧縮の残留応力を生じさせるために一部で実施さ
れているが、ショク１−ピーニング後にドライホーニン
グ、液体ホーニングまたはサンドブラストを施すという
二段階の表面処理は未だかつて実施されたことはもとよ
り、提案されたことすらないのである。
スピーズのように、鋼製ショットに比べて軽量で衝撃力
の小さい粒子を空気ジェン１〜または遠心力により高速
度で吹き付ける工法であり、また、液体ホーニングとは
、上記粒子を水等の液体とともに高速度で吹き付ける工
法であり、さらに、サンドブラストとは、細かい砂粒を
乾式状態で吹き伺けるものであって、ショットピーニン
グに比べて打痕形成力が著しく小さいため、小物ばねの
表面に圧縮の残留応力を生じさせるために一部で実施さ
れているが、ショク１−ピーニング後にドライホーニン
グ、液体ホーニングまたはサンドブラストを施すという
二段階の表面処理は未だかつて実施されたことはもとよ
り、提案されたことすらないのである。
本発明は、ドライホーニング、液体ホーニングまたはサ
ンドブラストの打痕形成力が極めて小さく、その影響が
ばねの表面にのみとどまることに着目し、これを、ショ
ットピーニング後に行なうことにより、ショク１〜ピー
ニングにより生じた表面の凹凸を小さくするとともに、
表面の残留応力を高めてばねの疲れ強さを向上させるこ
とに成功したのである。
ンドブラストの打痕形成力が極めて小さく、その影響が
ばねの表面にのみとどまることに着目し、これを、ショ
ットピーニング後に行なうことにより、ショク１〜ピー
ニングにより生じた表面の凹凸を小さくするとともに、
表面の残留応力を高めてばねの疲れ強さを向上させるこ
とに成功したのである。
本発明の効果を第２図乃至第４図に示す実験結果に基づ
いて説明する。
いて説明する。
第２図は、ショットピーニングのみを施した場合と、そ
の後にドライホーニングを施した場合のばね鋼（ＳＷＯ
８Ｃ＝Ｖ）の表面から深さ方向の残留応力の分布を比較
したものであって、ショッ１−ピーニング後にドライホ
ーニングを施した場合（黒丸印）は、ショットピーニン
グのみを施した場合（白丸印）に比べて表面の残留応力
が３０％以上向上したことを示している。
の後にドライホーニングを施した場合のばね鋼（ＳＷＯ
８Ｃ＝Ｖ）の表面から深さ方向の残留応力の分布を比較
したものであって、ショッ１−ピーニング後にドライホ
ーニングを施した場合（黒丸印）は、ショットピーニン
グのみを施した場合（白丸印）に比べて表面の残留応力
が３０％以上向上したことを示している。
第３図は、ショットピーニング後のばね鋼（ＳＷＯ８Ｃ
−Ｖ）の表面の平均あらさと片振平面曲げ疲れ限度との
関係を示すものであり、ショク１〜ピーニングを施した
だけの表面の平均あらさば１０乃至１５ミクロンであっ
て、その疲れ限度は６０乃至７０ ｋｇ ｆ ／ ｍ
ｒｄであるのに対し、その後にドライホーニングを施し
た場合には、表面の平均あらさは４乃至７ミクロンに向
上し、その疲れ限度は８０ ｋｇ ｆ ／ ｍ ｒｒ？
近くに向上したことを示している。
−Ｖ）の表面の平均あらさと片振平面曲げ疲れ限度との
関係を示すものであり、ショク１〜ピーニングを施した
だけの表面の平均あらさば１０乃至１５ミクロンであっ
て、その疲れ限度は６０乃至７０ ｋｇ ｆ ／ ｍ
ｒｄであるのに対し、その後にドライホーニングを施し
た場合には、表面の平均あらさは４乃至７ミクロンに向
上し、その疲れ限度は８０ ｋｇ ｆ ／ ｍ ｒｒ？
近くに向上したことを示している。
第４図は、ショットピーニングを施したばね鋼（ＳＷＯ
３Ｃ−Ｖ）のアークハイトと捩り疲れ限度との関係を示
したものであって、ショットピーニングを施しただけの
場合（実線）には、′アークハイト０．１ｍｍＡで疲れ
限度がピークを示し、それ以上の強さでショットピーニ
ングを行なうと疲れ限度はかえって低下するのであるが
、その後にドライホーニングを施した場合（破線）は、
疲れ限度が１０％以上向上することを示している。
３Ｃ−Ｖ）のアークハイトと捩り疲れ限度との関係を示
したものであって、ショットピーニングを施しただけの
場合（実線）には、′アークハイト０．１ｍｍＡで疲れ
限度がピークを示し、それ以上の強さでショットピーニ
ングを行なうと疲れ限度はかえって低下するのであるが
、その後にドライホーニングを施した場合（破線）は、
疲れ限度が１０％以上向上することを示している。
上記第２図乃至第４図は、いずれも、ドライホーニング
を施した場合であるが、液体ホーニングまたはサンドブ
ラスト、ドライホーニングまたはサンドブラストを施し
た場合にも同様の結果が得られることが実験的に確認さ
れている。
を施した場合であるが、液体ホーニングまたはサンドブ
ラスト、ドライホーニングまたはサンドブラストを施し
た場合にも同様の結果が得られることが実験的に確認さ
れている。
以上に説明したように、本発明のばねの表面処理方法は
、ばねの表面にショットピーニングを施して圧縮の残留
応力を生じさせた後に、ドライホーニング、液体ホーニ
ングまたはサンドブラストを施して表面あらさを向上さ
せることを要旨とするものであって、ショットピーニン
グによって生じた表面の凹凸が小さくなって応力集中が
回避されるとともに表面の残留応力を高くすることがで
きるから、ショットピーニングを従来より強く行なって
も表面から深い部分にまで残留応力を生じさせることが
可能となり、ショットピーニングの欠点をドライホーニ
ング、液体ホーニングまたはサンドブラストが補ってば
ねの疲れ強さを著しく向上し得る優れた効果を奏する。
、ばねの表面にショットピーニングを施して圧縮の残留
応力を生じさせた後に、ドライホーニング、液体ホーニ
ングまたはサンドブラストを施して表面あらさを向上さ
せることを要旨とするものであって、ショットピーニン
グによって生じた表面の凹凸が小さくなって応力集中が
回避されるとともに表面の残留応力を高くすることがで
きるから、ショットピーニングを従来より強く行なって
も表面から深い部分にまで残留応力を生じさせることが
可能となり、ショットピーニングの欠点をドライホーニ
ング、液体ホーニングまたはサンドブラストが補ってば
ねの疲れ強さを著しく向上し得る優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図はショットピーニングの強さによる残
留応力分布を示すグラフ、第３図は表面の平均あらさと
曲げ疲れ限度との関係を示すグラフ、第４図はショット
ピーニングの強さと捩り疲れ限度との関係を示すグラフ
である。 出願人 中央発條株式会社 代理人 弁理士 野 口 宏 一 Ｌ ゝ＼“ 大 ／ ／ ζ＼ ぐ＼ １ トト ゼ ・ ヒ づ 益 ト ■ −に
留応力分布を示すグラフ、第３図は表面の平均あらさと
曲げ疲れ限度との関係を示すグラフ、第４図はショット
ピーニングの強さと捩り疲れ限度との関係を示すグラフ
である。 出願人 中央発條株式会社 代理人 弁理士 野 口 宏 一 Ｌ ゝ＼“ 大 ／ ／ ζ＼ ぐ＼ １ トト ゼ ・ ヒ づ 益 ト ■ −に
Claims (1)
- ばねの表面にショットピーニングを施して圧縮の残留応
力を生じさせた後に、ドライホーニング、液体ホーニン
グまたはサンドブラストを施して表面あらさを向上させ
ることを特徴とするばねの表面処理方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20321083A JPS6096717A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | ばねの表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20321083A JPS6096717A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | ばねの表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6096717A true JPS6096717A (ja) | 1985-05-30 |
Family
ID=16470284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20321083A Pending JPS6096717A (ja) | 1983-10-28 | 1983-10-28 | ばねの表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6096717A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483644A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Nissan Motor | High-strength spring |
| US6449998B1 (en) | 1999-03-24 | 2002-09-17 | Sintokogio, Ltd. | Shot peening method and device therefor |
| US6811149B1 (en) * | 2003-10-27 | 2004-11-02 | Daniel E. Johnson | Fatigue and damage tolerant coil spring |
| WO2008130742A2 (en) * | 2007-04-17 | 2008-10-30 | Meritor Suspension Systems Company, U.S. | Peening method for vehicle suspension spring with ceramic peening media |
-
1983
- 1983-10-28 JP JP20321083A patent/JPS6096717A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6483644A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-29 | Nissan Motor | High-strength spring |
| US6449998B1 (en) | 1999-03-24 | 2002-09-17 | Sintokogio, Ltd. | Shot peening method and device therefor |
| US6811149B1 (en) * | 2003-10-27 | 2004-11-02 | Daniel E. Johnson | Fatigue and damage tolerant coil spring |
| WO2008130742A2 (en) * | 2007-04-17 | 2008-10-30 | Meritor Suspension Systems Company, U.S. | Peening method for vehicle suspension spring with ceramic peening media |
| WO2008130742A3 (en) * | 2007-04-17 | 2009-02-19 | Meritor Suspension Systems Co | Peening method for vehicle suspension spring with ceramic peening media |
| US7946009B2 (en) | 2007-04-17 | 2011-05-24 | Mssc Us | Peening method for vehicle suspension spring |
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