KR20050086683A - 초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법 및파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품 - Google Patents

초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법 및파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품 Download PDF

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Abstract

금속의 냉간 굽힘 가공부에 있어서의 인장측 표면에 초음파 충격 처리를 실시함으로써, 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 인장 잔류 응력을 저감시켜 파괴 인성 및 피로 강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법이다.

Description

초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법 및 파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품 {METHOD OF INCREASING STRENGTH OF COLD WORKED PART BY ULTRASONIC SHOCK TREATMENT, AND METAL PRODUCT WITH HIGH FRACTURE TOUGHNESS AND FATIGUE STRENGTH}
본 발명은 초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법 및 그 방법을 적용하여 제조한 파괴 인성(靭性) 및 피로 강도가 높은 금속 제품에 관한 것이다.
최근, 고성능화, 고기능화, 경량화, 저비용화 등을 추진하기 위해 구조 부재에 사용하는 강(鋼)의 고강도화가 진행되고 있다. 그러나, 예를 들어 선박, 해양 구조물, 교량 등의 사용 기간 동안에 반복하여 하중을 받는 구조물에 있어서는, 통상 고강도화에 수반하여 구조 부재에 발생하는 응력이 높아지고, 금속 피로의 문제가 드러나게 되는 경우도 많다.
그로 인해, 이 금속 피로 문제로 강의 고강도화가 제한되는 경우도 있다.
일반적으로, 구조물에 있어서 피로 균열이 문제가 되는 부위는 주로 응력 집중부나 용접부이지만, 그 밖에 냉간 가공부나 절단면에서도 피로 균열이 자주 문제가 된다.
통상, 이와 같은 냉간 가공이나 절단 단부면에는 용접부와 마찬가지로 큰 인장 잔류 응력이 존재한다. 또한, 이와 같은 부위에는 자주 노치 등의 응력 집중부가 존재하는 경우가 있다.
또한, 가스 절단 등의 열을 부여하는 절단법에서는 급열 급냉에 의해 절단면에 매우 딱딱하여 부서지기 쉬운 조직이 형성되기 쉽고, 그와 같은 조직이 형성된 부위는 모재부보다도 피로 강도가 현저히 낮은 것이 통례이다.
특히, 얇은 판의 가공에 있어서는, 대부분의 경우, 프레스 등의 냉간 굽힘 가공을 이용하고, 그리고 절단에 있어서는 피로 강도가 저하되는 것이 지적되고 있는 전단 가공을 이용하므로, 용접부 이외에 있어서의 냉간 가공부나 절단부에 있어서 피로 강도를 확보하는 것이 필요해진다.
또한, 두꺼운 판에 있어서도, 라인 파이프 등의 벤드롤 가공되는 강관용 소재에 대해서는, 가공 후의 용접성이나 파괴 인성을 확보하면서 고강도화를 진행시키는 것이 요구되고 있다.
그러나, 냉간 가공에 있어서는, 일반적으로 냉간 가공시의 왜곡에 의해 금속 재료의 파괴 인성이 저하된다. 특히, 강재의 종류에 따라서는 압축측에서의 인성 저하가 현저하다. 이 파괴 인성의 저하를 방지하기 위해, 냉간 굽힘 가공시에 부여하는 왜곡의 양마다 강재의 필요 인성이 규정되어 있다.
또한, 굽힘 가공에 의해, 통상 인장측에 큰 잔류 응력이 작용하지만, 이 응력에 의해 피로 등에 따라서 발생한 균열이 현저히 빠르게 진전된다. 이와 같은 냉간 가공부에 존재하는 인장 잔류 응력을 개선하는 일반적인 기술은 존재하지 않는다.
그러나, 다른 부위에 있어서의 인장 잔류 응력을 개선하는 법으로서는, 숏 피닝 처리가 알려져 있다[「침탄 담금질의 실제」제2판, 닛껭고우교우신분샤 발행(침탄강의 숏 피닝)(1999년 2월 26일), 참조].
상술한 바와 같은 냉간 가공부에 있어서의 문제를 해결하기 위해, 우선 파괴 인성에 대해서는 냉간 가공에 이용하기 전의 모재의 인성을 필요 레벨까지 높게 하는 대책이 취해지고 있다.
그러나, 일반적으로 금속 재료는 고강도가 되면 쉽게 부서지므로, 고인성의 고강도재를 만들기 위해서는 비용이 높은 성분이나 프로세스가 필요해진다.
그리고, 장래적으로 더욱 고강도화가 진행되면, 비용을 들여도 필요한 인성을 확보할 수 없을 가능성도 있다.
인장 잔류 응력의 과제를 해결하기 위해 이용하는 숏 피닝 처리는 금속의 표면에 고속으로 강의 입자를 충돌시켜 금속 표면을 가공하는 방법으로, 이 방법을 이용함으로써 표면 경도나 압축 잔류 응력의 개선을 도모할 수 있다. 그러나, 숏 피닝 처리로 잔류 응력을 개선할 수 있는 범위는 표면으로부터 겨우 300 ㎛ 정도의 깊이까지로, 숏 피닝 처리에 의한 균열 진전 억제 효과는 한정된 것이 된다.
그로 인해, 숏 피닝 처리는 균열 진전 억제 효과의 점에서 반드시 충분한 방법은 아니고, 또한 큰 기계와 처리 대상물을 넣기 위한 챔버가 필요해지므로, 대형의 대상물을 처리하는 것은 곤란하다.
또한, 숏 피닝 처리는 처리 대상 장소의 선택성이 낮기 때문에, 처리를 실시하고 싶은 강판면만을 처리하는 것은 불가능하다. 즉, 숏 피닝 처리는, 때로는 처리를 실시할 필요가 없는 부위에 처리 흔적을 남기고, 금속 제품의 외관을 손상시키므로, 의장성이 요구되는 대상물에는 사용할 수 없는 등의 문제를 안고 있다.
도1은 냉간 굽힘 가공에 의해 금속 평판으로부터 금속관을 제조하는 공정을 나타내는 도면이다.
도2는 금속관의 내외면에 초음파 충격 처리를 실시하는 형태를 나타내는 도면이다. (a)는 금속관의 내외면에 초음파 충격 처리를 실시하는 형태를 나타내고, (b)는 금속관의 주름 형상 내면에 초음파 충격 처리를 실시하는 형태를 나타내고, (c)는 금속관의 외면에 선단부가 오목부를 이루는 초음파 진동자로 초음파 충격 처리를 실시하는 형태를 나타낸다.
도3은 금속관의 외주면 위치와 표면 거칠기의 관계를 나타내는 도면이다.
상술한 바와 같은 문제를 해소하기 위해, 본 발명자는 예의 개발을 진행시키고, 그 결과, 초음파 충격 처리에 의해 충격 에너지를 처리 대상 금속의 가공부에 있어서의 인장측 표면 또는 압축측 표면에 부여하면, 상기 가공부에 있어서의 인장측 표면 또는 압축측 표면에 있어서 인장측의 잔류 응력을 완화하고, 및/또는 압축측의 잔류 응력을 완화하는 동시에 금속 조직을 미세화하여 파괴 인성 및 피로 강도를 높일 수 있는 것을 발견하였다.
본 발명은 상기 지견을 기초로 하여 이루어진 것으로, 그 요지는 이하와 같다.
(1) 금속의 냉간 굽힘 가공부에 있어서의 인장측 표면에 초음파 충격 처리를 실시함으로써, 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 인장 잔류 응력을 저감시켜 파괴 인성 및 피로 강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법.
(2) 금속의 냉간 굽힘 가공부에 있어서의 압축측 표면에 초음파 충격 처리를 실시함으로써, 금속 표면을 중심선 평균 거칠기(Ra)(JIS B0601) 10 ㎛ 이하로 평활화하고, 또한 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 인장 잔류 응력을 인장 강도의 50 ％ 이하로부터 압축의 범위까지 완화하여 파괴 인성 및 피로 강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법.
(3) 금속의 냉간 굽힘 가공부에 있어서의 압축측 표면에 초음파 충격 처리를 실시함으로써, 금속 표면을 중심선 평균 거칠기(Ra) 10 ㎛ 이하로 평활화하고, 또한 상기 가공부에 있어서의 인장측 인장 잔류 응력을 금속의 파단 강도의 80 ％ 이하로 완화하여 의장성 및 파괴 인성 및 피로 강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법.
(4) 금속의 냉간 굽힘 가공부에 있어서의 인장측 표면에 선단부가 오목부를 이루는 핀으로 초음파 충격 처리를 실시함으로써, 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 인장 잔류 응력을 인장 강도의 50 ％ 이하로부터 압축의 범위까지 완화하여 의장성 및 파괴 인성 및 피로 강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법.
(5) 냉간 가공에 의해 형성된 금속 제품에 있어서, 금속 제품의 내면 및/또는 외면에 초음파 충격 처리를 실시하여 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 표면에 있어서의 주된 하중 작용 방향에서의 인장 잔류 응력을 인장 강도의 50 ％ 이상 저감시킨 것을 특징으로 하는 파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품.
(6) 상기 금속 제품이 금속관인 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품.
(7) 상기 금속 제품이 각형(角型) 금속관인 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품.
(8) 상기 각형 금속관의 냉간 가공부에 있어서, 곡률을 갖는 부분의 내면 및/또는 외면에 초음파 충격 처리를 실시하여 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 표면에 있어서의 주된 하중 작용 방향에서의 인장 잔류 응력을 인장 강도의 50 ％ 이상 저감시킨 것을 특징으로 하는 상기 (7)에 기재된 파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품.
(9) 상기 금속 제품에 있어서, 판 두께(t)와 굽힘 가공 반경(R)의 비(R/t)가 15 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (5) 내지 (8) 중 어느 한 항에 기재된 금속 제품.
이하, 본 발명에 대해 도면에 따라서 상세하게 설명한다.
도1은 냉간 굽힘 가공에 의해 금속 평판으로부터 금속관을 제조하는 공정을 나타내는 도면이다. 도면에 도시한 바와 같이, 금속 평판(1)을 냉간 굽힘 가공하여 파이프 형상(2)으로 한 후, 가스 아크 용접 등으로 용접(4)으로서 금속관(3)을 제조한다.
이 경우, 일반적으로 금속관(3)의 표면측에는 인장 잔류 응력이 생기고, 한편 금속관(3)의 내면측에는 압축 잔류 응력이 작용한다.
또한, 금속관(3)의 내면에는 도2의 (b)에 도시한 바와 같이 압축 소성 변형에 수반하는 주름 형상의 표면이 형성되는 경우가 있다. 금속 재료는 냉간 가공에 의해 너무 많은 압축 왜곡을 받으면, 그 후, 그 압축 왜곡의 탄성 왜곡만큼이 반발하여 원래의 상태로 되돌아가고자 하는 스프링백이라는 현상이 일어난다.
그 때, 금속관의 내측에 형성된 주름 균열의 기점이 되어, 취성 파괴가 발생하는 경우가 있다.
최근, 특히 강재에 대해서는 압축 소성 왜곡 쪽이 인장 소성 왜곡에 비해 보다 인성을 저하시키는 것이 판명되었다. 그로 인해, 강관이나 각형 강관의 제조에 있어서는, 압축측인 내면으로부터 균열이 발생하는 것을 방지해야만 한다.
한편, 금속관 외면의 인장측에는 내면측과 달리 냉간 가공에 의해 균열의 기점은 그만큼 들어가지 않는다. 만일, 냉간 가공 전에 흠집(균열)이 들어가 있어도 냉간 가공의 과정에서 취성 파괴가 발생하지 않으면, 그 때에 부여되는 소성 왜곡에 의해 균열의 선단부는 둔화되고, 오히려 취성 파괴는 발생하기 어려워진다.
그러나, 원래 금속관의 외면에는 큰 인장 잔류 응력이 존재하므로, 냉간 가공 종료 후에 다른 물체와의 충돌 등에 의해 흠집이 생긴 경우, 또는 용접부에 균열이나 깊은 노치가 생긴 경우에는 균열의 진전은 빨라지고, 취성 파괴의 가능성도 높아진다.
또한, 통상, 용접부 근방에서는 열 영향에 의해 결정 입자가 조대화(粗大化)되어 인성이 용접 전의 인성보다 현저히 저하되므로, 취성 파괴의 위험성은 용접부 근방에서 더욱 현저하다.
이와 같은 현상은 얇은 판을 프레스로 가공한 부품에 있어서도 마찬가지로 발생한다. 즉, 얇은 판 가공 부품에 있어서는 굽힘량이 큰 부분이 깨지기 쉽고, 또한 동일 부분이 사용시에 피로 파괴의 부위가 되기 쉽다.
본 발명자는 관의 내외 표면에 발생한 인장 잔류 응력 및 압축 잔류 응력을 완화하는 방법을 검토하였다. 그 결과, 본 발명자는 적어도 외표면으로부터 초음파 충격 처리를 실시하면, 인장 잔류 응력을 완화할 수 있는 것을 발견하였다.
이 처리에 의해, 인장측의 표면에 있어서의 인장 잔류 응력을 적어도 재료의 항복 강도의 50 ％ 이하로 완화하여 가공 표면의 피로 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 처리를 압축측으로부터 행한 경우에도 표면에 부여하는 소성 변형에 의한 재분배 효과나, 인장측의 표면에까지 전달하는 충격이나 초음파의 에너지에 의한 응력 완화 효과에 의해 인장측의 잔류 응력을 소재의 항복 응력의 80 ％ 이하까지 완화시킬 수 있다.
또한, 초음파 충격 처리에 있어서는, 상기 처리에 의해 최표면(最表面)에 100 ％를 넘는 상당히 큰 가공도가 부여되는 동시에, 가공열 및 재료와 초음파 진동 핀의 마찰 열에 의해 온도가 600 ℃ 이상으로 상승한다. 이로 인해, 특히 강재에 있어서는, 높은 레벨에서의 저온 압연과 같은 상태가 된다.
이는 최근 개발이 진행되고 있는 초철강(超鐵鋼) 재료와 같은 프로세스를 처리부 최표면부에서 실시하는 것으로, 이 실시에 의해 최표면에 표면으로부터 30 내지 100 ㎛ 깊이의 범위에서 입경이 1 ㎛ 이하로 세립화된 영역이 형성된다.
즉, 보통 강재의 표면에 초철강의 얇은 막이 형성되어 있는 상황이 된다.
초철강은 동일한 성분의 강재와 비교하여, 강도는 배이고, 또한 세립화에 의해 훨씬 높은 인성을 갖는다. 따라서, 금속 재료에는 온간 가공에 의해 많은 전위가 도입되고, 또한 이 초철강과 같은 효과에 의해 금속 재료의 경도는 더욱 증대한다.
이 특수한 층은 두께가 얇으므로, 상기 층에 의한 경화의 정도는 계측의 방법에 따라 다르지만, 마이크로 빅커스 등에 의한 계측으로 10 ％ 이상의 경화를 확인할 수 있다. 또한, 이 최표면부에 관해서는 인성도 향상되어 있다고 예상된다.
이와 같은 효과는, 특히 관의 판 두께(t)와 굽힘 가공 반경(R)(내법)의 비(R/t)가 15 이하인 경우에 현저하고, 그 결과, 재료가 갖는 파괴 인성치가 크게 저하된다. 따라서, 보통 강재의 표면에 초철강이 얇은 막을 형성하는 방법은 재료의 원래 인성치를 향상시키는 종래의 방법에 비해 특히 유용하다.
도2에 금속관의 내외면에 초음파 진동자(5)로 초음파 충격 처리를 실시하는 형태를 나타낸다. 도2의 (a)에 금속관의 내외면에 초음파 진동자(5)로 초음파 충격 처리를 실시하는 형태를 나타낸다.
도2의 (b)에는 압축 잔류 응력이 생겨 주름진 상태(6)가 된 금속관의 내면에, 예를 들어 진폭 20 내지 60 ㎛, 주파수 19 내지 60 ㎑, 출력 0.2 내지 3 ㎾의 초음파 충격 처리를 실시하여, 금속 표면을 중심선 평균 거칠기(Ra) 10 ㎛ 이하로 평활화하는 형태를 나타낸다.
도2의 (c)에는 금속관의 외면에 선단부가 오목부(7)를 이루는 초음파 진동자(5)로 초음파 충격 처리를 실시하는 형태를 나타낸다. 이 처리에 의해 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 인장 잔류 응력을 인장 강도의 50 ％ 이하로부터 압축의 범위까지 완화할 수 있다.
도3에 금속관의 외주면 위치와 표면 거칠기의 관계를 나타낸다. 도면에 도시한 바와 같이, 냉간 가공한 금속관 외주면에 있어서는 요철이 크다. 이와 같은 외주면에 초음파 충격 처리를 실시함으로써, 금속판 표면의 작은 노치를 중심선 평균 거칠기(Ra) 10 ㎛ 이하로 평활화할 수 있다. 그리고, 이 평활화에 의해 금속관의 표면의 의장성을 높일 수 있다.
또한, 초음파 충격 처리에 의해 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도와 비교하여 10 ％ 이상 증가시킬 수 있다. 또한, 초음파 충격 처리에 의해 인장 잔류 응력을 인장 강도의 50 ％ 이하로부터 압축의 범위까지 완화하는 동시에, 인장 잔류 응력을 재료의 파단 강도의 80 ％ 이하로 완화하여 파괴 인성 및 피로 강도를 향상시킬 수 있다.
이상, 금속관에 대해 설명하였지만, 금속관은 둥근 관에 한정되는 일 없이, 각형 관이라도 좋다. 즉, 각형 금속관의 냉간 가공부나, 그와 같은 상황이 발생하는 프레스 등에 의한 냉간 가공부에도 초음파 충격 처리를 적용할 수 있다.
이 경우, 상기 냉간 가공 각부에 있어서 곡률을 갖는 부분에만 내면 및/또는 외면에 초음파 충격 처리를 실시함으로써, 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가하고, 또한 표면에 있어서의 주된 하중 작용 방향에서의 인장 잔류 응력을 인장 강도의 50 ％ 이하로 저감시켜 파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품을 얻을 수 있다.
〔실시예〕
이하, 본 발명에 대해 실시예에 의해 구체적으로 설명한다.
강재에 굽힘 가공을 행하여 BR 강관을 제작하고, 그 후, 초음파 충격 처리를 실시하였다. 그 후, 초음파 처리 후에 강관의 일부를 잘라내어 피로 시험편 및 미크로 시험편을 제작하였다.
파괴 인성을 직접 계측하는 것은 곤란하므로, 미크로 시험으로 입경을 측정하고, 그 입경을 인성의 파라미터로 하였다[예를 들어, 제철 연구 번호 327「미세 분산된 Ti 산화물에 의한 HSLA강 HAZ의 인성 개선」의 도7에서는 인성(천이 온도)과 입경은, y ＝ －1059(x0.5) ＋ 4O〔y는 천이 온도, x는 입경〕이라는 관계에 있음]. 경도도 미크로 시험으로 계측하였다.
표 1에 사용 강재를 나타내고, 또한 표 2에 굽힘 가공의 스펙과 피로 시험 결과 및 계측한 입경과 경도를 나타낸다.
강 종류 판 두께(㎜) 인성(J) YS(㎫) TS(㎫) EL(％)
A 12 245 424 522 28
B 12 150 349 520 25.3
번호 강재 처리 피로 한계(㎫) 입경(㎛) 경도(Hv) 평가
강 종류 t(㎜) R(㎜) 내면 외면 내면 외면 비처리 처리
1 A 12 60 180 14 10 190 ×
있음 220 14 0.8 190 210 ○
있음 있음 250 0.9 0.8 190 210 ○
120 200 12 9 180 ×
있음 220 12 0.8 180 205 ○
있음 있음 250 1.0 0.7 180 205 ○
2 B 12 60 120 16 12 185 ×
있음 215 16 0.9 185 205 ○
있음 있음 240 0.9 0.8 185 205 ○
120 150 14 10 175 ×
있음 220 14 1.0 175 205 ○
있음 있음 245 0.9 0.8 175 205 ○
표 2에, 표 1에 나타내는 강 종류 A와 B에 대해 강관 판 두께(t) : 12 ㎜, 굽힘 가공 반경(R) : 60 ㎜와, 강관 판 두께(t) : 12 ㎜, 굽힘 가공 반경(R) : 120 ㎜의 각각의 경우에 있어서, 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 경우와, 상기 처리를 외면 또는 내면과 외면에 실시한 경우에 있어서의 피로 한계와 입경을 나타냈다.
표 2로부터, 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 경우의 피로 한계 및 인성은 열화되고 있지만, 상기 처리를 외면 또는 내면과 외면에 실시한 경우의 피로 한계 및 인성은 우수한 것을 알 수 있다.
특히, 초음파 충격 처리를 내면과 외면에 실시한 경우에는 상기 처리를 외면만 한 경우에 비교하여 피로 한계 및 인성이 보다 우수하다. 또한, 경도에 대해서도 초음파 충격 처리를 실시함으로써 향상이 도모되고 있다.
본 발명에 따르면, 금속 제품의 표면에 있어서의 파괴 인성 및 피로 강도를 향상시켜 긴 수명의 금속 제품을 제조할 수 있다. 따라서 본 발명은 금속 제품 제조 기술의 발전에 공헌한다.

Claims (9)

  1. 금속의 냉간 굽힘 가공부에 있어서의 인장측 표면에 초음파 충격 처리를 실시함으로써, 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 인장 잔류 응력을 저감시켜 파괴 인성 및 피로 강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법.
  2. 금속의 냉간 굽힘 가공부에 있어서의 압축측 표면에 초음파 충격 처리를 실시함으로써, 금속 표면을 중심선 평균 거칠기(Ra) 10 ㎛ 이하로 평활화하고, 또한 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 인장 잔류 응력을 인장 강도의 50 ％ 이하로부터 압축의 범위까지 완화하여 파괴 인성 및 피로 강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법.
  3. 금속의 냉간 굽힘 가공부에 있어서의 압축측 표면에 초음파 충격 처리를 실시함으로써, 금속 표면을 중심선 평균 거칠기(Ra) 10 ㎛ 이하로 평활화하고, 또한 상기 가공부에 있어서의 인장측 인장 잔류 응력을 금속의 파단 강도의 80 ％ 이하로 완화하여 의장성 및 파괴 인성 및 피로 강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법.
  4. 금속의 냉간 굽힘 가공부에 있어서의 인장측 표면에 선단부가 오목부를 이루는 핀으로 초음파 충격 처리를 실시함으로써, 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 인장 잔류 응력을 인장 강도의 50 ％ 이하로부터 압축의 범위까지 완화하여, 의장성 및 파괴 인성 및 피로 강도를 향상시키는 것을 특징으로 하는 초음파 충격 처리에 의한 냉간 가공부의 강도 향상 방법.
  5. 냉간 가공에 의해 형성된 금속 제품에 있어서, 금속 제품의 내면 및/또는 외면에 초음파 충격 처리를 실시하여 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 표면에 있어서의 주된 하중 작용 방향에서의 인장 잔류 응력을 인장 강도의 50 ％ 이상 저감시킨 것을 특징으로 하는 파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 금속 제품이 금속관인 것을 특징으로 하는 파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품.
  7. 제5항에 있어서, 상기 금속 제품이 각형 금속관인 것을 특징으로 하는 파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품.
  8. 제7항에 있어서, 상기 각형 금속관의 냉간 가공부에 있어서, 곡률을 갖는 부분의 내면 및/또는 외면에 초음파 충격 처리를 실시하여 표면 경도를 초음파 충격 처리를 실시하지 않은 표면의 표면 경도보다 10 ％ 이상 증가시키고, 또한 표면에 있어서의 주된 하중 작용 방향에서의 인장 잔류 응력을 인장 강도의 50 ％ 이상 저감시킨 것을 특징으로 하는 파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 제품에 있어서, 판 두께(t)와 굽힘 가공 반경(R)의 비(R/t)가 15 이하인 것을 특징으로 하는 파괴 인성 및 피로 강도가 높은 금속 제품.
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