JP4218007B2 - Projection coverage confirmation method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、疲れ寿命を向上させるために行われるショットピーニングやショットブラストの表面加工処理において、その投射カバレージ(ピーニング加工の進行度、加工率)を確認・評価するための投射カバレージ確認方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
高応力状態で使用される部品、例えば、ガスタービンのディスクやシャフト等には、エンジンの始動・停止の繰り返しのサイクルのため、低サイクルの疲労が生じる。そのため、部品の設計においてその寿命を決定するためのデータが必要となるが、応力や変質層のない状態の材料に基づいたデータによって寿命を求めると実際の寿命と異なることがわかっている。
【0003】
これは実際の部品では、加工時においてその表面に引っ張り応力や、薄い変質層が生じるため、これが疲れ寿命を短くするためである。
このような疲れ寿命を向上させるには、部品に残留する引っ張り応力を低下させるか圧縮応力を生じさせればよく、そのためにショットピーニング等による表面加工処理(ピーニング加工)が行われる。
【0004】
ショットピーニング(以下単に「ピーニング」という。)とは、ショットと呼ばれる鋼、ガラス、セラミック等の粒子を対象物(実際の部品)表面にエアや回転インペラによって多数投射する冷間加工法であって、この加工処理によって、対象物表面がへこみ、押し伸ばされて塑性変形し、対象物表面に圧縮応力を残留させるものである。
【0005】
ここでピーニングは、対象物表面に所望の残留応力を生じさせるために、ピーニング対象物に応じてピーニングの強さ(ピーニング強度)とピーニングの度合い(投射カバレージ(COVERAGE)、進行度)を指定して行われる。
【0006】
ピーニング強度は、ショットの大きさ、投射速度等の条件によって決定されるが、ピーニング強度の測定方法としては、米国特許第2,350,440号に開示されている方法が一般的に用いられている。
【0007】
このピーニング強度測定方法は、図3の(a)乃至(c)に示すように、保持具8上面に固定した短冊状の試験片2(「アルメン片」と呼ばれる規格化された試験片)の全面に、実際の対象物にピーニングを施す場合と同一の所定投射条件でショット16をピーニングノズル11から直接投射してピーニングを施し、(b)(c)に示すように、その塑性変形による変形量(アークハイト)h、すなわち試験片に生じた変形(反り)の大きさをダイヤルゲージ13を用いて実測することで、この条件におけるピーニング強度とこれに対応する対象物の残留応力(圧縮応力)を間接的に測定するものである。
したがって、ピーニング強度と残留応力との相関関係は、上記の所定投射条件を種々に変えて測定を繰り返すことで求められる。
【0008】
一方ピーニングの投射カバレージは、対象物表面の所定面積に衝突したショットの球数に比例した、被投射面の面積に対するピーニングされた部分の面積により定義される進行度(投射カバレージ(%))によって表されるが、この投射カバレージの確認方法としては、
(1)ピーニング面を直接目視して投射カバレージを推定する方法
(2)ピーニング面に塗料を塗り投射後のはがれ具合を検査して投射カバレージを推計する方法(米国特許第3,950,642号)
(3)実際よりも短い時間ピーニングを行った実体のピーニング面表面形状(表面荒さ)を検査し、これを基準にショットの投射時間から投射カバレージを推計する方法(米国特許第5,581,483号、米国特許第5,003,805号)
(4)アルメン片と呼ばれる規格化された試験片を保持具に固定した上で、実体(実際の部品)を模擬した治具に取り付けてこれにショットを投射してその表面の表面荒さを検査する方法
などが用いられている。
【0009】
なお、参考までに被投射面のピーニング後の顕微鏡写真を図4に示した。この写真で黒く表れている部分がショットが衝突してへこんだ部分(ピーニング域:投射変質した部分)であり、(a)は投射カバレージが約45%、(b)は投射カバレージが約65%、(c)は投射カバレージが約95%の状態のものである。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記(1)による投射カバレージ確認方法では、▲1▼部品の形状によってはその狭隘部の目視による検査が困難である、▲2▼実際の部品を使用して投射投射カバレージを確認する場合にはピーニングの条件出しのための複数回の試験に大きなコストがかる、▲3▼廃却品または実体形状を模擬した治具を用いれば試験のコストを低減させることができるが廃却品の入手は困難であり、また繰り返して使用できない治具では経済性に問題がある、▲4▼ピーニング前に部品表面の研磨が許容されないと測定精度が下がる、▲5▼複雑な形状の表面研磨は手間がかかる、といった問題があった。
【0011】
また上記(2)による投射カバレージ確認方法では、対象物表面の研磨の必要はないものの(1)と同じく、▲1▼試験回数の制約があり、▲2▼廃却品の入手が困難で、▲3▼経済性に問題があり、さらに、▲4▼塗料のはがれと投射カバレージとの関係を予め把握しておく必要があるため多くの手間を要し、また▲5▼あくまでも投射カバレージを推計するものであるため最終的には必ず実体での確認検査が必要となる、といった問題があった。
【0012】
さらに上記(3)の方法では、▲1▼狭隘部の目視検査が困難で、▲2▼試験回数に制約があり、▲3▼廃却品の入手は困難で、▲4▼ピーニング前の研磨の有無に測定精度が左右される、▲5▼上記(2)と同様に投射カバレージを推計するものであるため実体での確認検査が必要となる、等の問題があった。
【0013】
また上記(4)の方法では、▲1▼実体とは材質が異なるアルメン片により投射カバレージを検査するので、アルメン片の材質と実際の部品の材質との間の投射カバレージの関係を予め把握しておく必要があり、▲2▼上記と同様に実体での確認検査が最終的に必要となり、▲3▼複雑な形状の部品の場合には保持具を作成できず検査できない部分が生じることがあり、▲4▼最終的には実体での確認検査が必要となる、等の問題があった。
【0014】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、対象物の狭隘部の投射カバレージの目視による検査を可能とし、投射カバレージ確認試験の実施コストを低減し、かつ、測定精度を向上させることができる、従来法の問題を解決した投射カバレージ確認方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するため本発明は、対象物にピーニング加工を施す前に、対象物の加工面に対するピーニング加工の進行度とショットの投射時間との相関関係を求めるための投射カバレージ確認方法であって、前記対象物と同一の表面形状に作成した模擬具の表面に、対象物と同一材料で製作され、鏡面状の研磨面を有し、前記模擬具の狭隘部位に貼付可能な大きさの薄板状の試験片を該研磨面を表にして貼付する第1段階と、前記模擬具表面を一定の投射条件下で所定の時間だけピーニングする第2段階と、前記試験片を取り出してその研磨面を観察することによりピーニング加工の進行度を計測する第3段階と、を含み、前記第1段階から前記第3段階を繰り返して投射カバレージが100%となる時間を求めることを特徴とする投射カバレージ確認方法を提供する。
【0016】
実際の対象物(部品)にピーニング加工の前に、対象物を模擬した模擬具を用いて、その表面に対象物と同一材料の試験片を貼り付けた後にピーニングを実施することによって、上述した問題をすべて解決することができる実施が容易で、高精度かつ経済性に優れた投射カバレージ確認方法が提供される。
すなわち本発明によれば、▲1▼模擬具を用いることにより実際の対象物と同一の環境下での試験を可能とし、▲2▼対象物と同一材料の試験片を使用することでその塑性変形の状態を忠実に再現することができ、▲3▼試験片を貼付して用いることで狭隘部に行うピーニングにおいてもこれを取り出して目視により投射カバレージの確認検査が可能となり、また▲4▼試験片は十分に小さいことから対象物の被投射面が複雑な形状をしていてもこれを貼付することができ、▲5▼安価に製作できる試験片を使用することにより試験の実施コストが低減され、▲6▼試験片はその表面研磨が容易であり、▲7▼複数回の試験の実施にあっても試験片のみを貼り替えるだけで模擬具自体は繰り返して使用可能であり、さらに▲8▼投射カバレージを推計するものではないため最終的な実体での確認検査が不要となる、等の優れた効果を有する投射カバレージ確認方法が提供される。
【0017】
ここでピーニング加工の進行度の計測は、拡大鏡を用いて前記研磨面を目視することにより、または、前記研磨面の投射変質した部部分の面積率を測定することにより行う、ことができる。
【0018】
試験片はピーニング後に取り出すことができるので、これを目視で評価することにより、または一般的な表面荒さ測定機によりこれを評価することで、容易に投射カバレージを確認することができる。
【0019】
また好ましい実施例では、前記試験片の貼付は、接着剤または両面粘着テープを用いて行われる、ものとする。
【0020】
接着剤または両面粘着テープ等を用いて模擬具の表面に試験片を貼付することにより、その貼り付け、取り外しが簡便化され、試験の実施が容易化される。なお、本発明の効果実証試験により、ピーニングの施工によっても試験片が模擬具からはがれ落ちることはないことが確認されている。
【0021】
また、前記模擬具は、対象物と同種の廃却部品を用いる、ことが好ましい。
【0022】
上述のように本発明では模擬具自体は繰り返して使用可能であるため、一つの廃却部品を入手しさえすれば、試験片のみを貼り替えるだけで複数回の試験を実施でき、その結果、試験の実施コストを低減させることができる。なお、試験に際して、廃却部品への特別な前処理(鏡面研磨等)は必要とされない。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る投射カバレージ確認方法を用いた投射カバレージ確認試験について説明する。
【0024】
ピーニング加工は、前述のように微小の鋼、ガラス、セラミック等の粒子であるショットを対象物、すなわち実際の部品(特にブレード、タービンディスク、シャフト等の回転部品)の表面にエアによる圧力等を利用して多数投射し、部品表面を凹ませて塑性変形させて、部品の加工時に部品表面生じた引っ張り応力や変質層を消去し、また圧縮応力を残留させて部品の疲れ寿命を向上させるための表面加工処理である。
【0025】
実際の部品のピーニング加工は投射カバレージが100〜200%の範囲で行われることが多いが、投射カバレージが100%を越えるとその測定は容易には行えないため、投射カバレージが100%となる投射時間を求め、これを基準に所望の投射カバレージとなると予測される投射時間だけショットの投射が行われる。そのため投射カバレージが100%となる投射時間を正確に求めることが重要となる。
【0026】
投射カバレージ確認試験は、実際の部品にピーニング加工を施す前に、その部品と同一の表面形状に作成した模擬具を用いて、一定のショットの大きさおよび投射速度等により定めた投射条件、すなわち一定のピーニング強度の下、ショットの投射時間を種々に変更して、被投射面のピーニング加工の進行度(投射カバレージ)を計測し、その結果から投射時間と投射カバレージとの関係を求め、また、投射カバレージが100%となると予想される投射時間の前後を集中的に試験することにより、投射カバレージが100%となる時間を実際の試験によって正確に求めるものである。
投射時間と投射カバレージとの相関関係が求まると、実際の部品にピーニングする場合に所望の投射カバレージでのピーニング加工を行うことができる。
【0027】
この投射カバレージ確認試験は、ピーニングする部品のいずれの箇所についての投射カバレージを確認するために用いることができるが、特に図1に示したような狭隘部位の表面、より具体的にはタービンディスク7のブレード(図示せず)の取り付け部位の内周面等の複雑な形状をした被投射面5の投射カバレージを確認する際に非常に有用なものである。
【0028】
確認試験は次の手順で行われる。
まず、ピーニング対象物である部品7の被投射面5と同一の表面形状の模擬具2を製作する(図2)。なお同種部品である使用済みの廃却部品が入手できれば、これを模擬具として使用することができ、試験のための模擬具の製作が不要となる。
またこれとは別に、実際の部品と同一の材料を用いて試験片4を製作する。図2(a)に示したように試験片は薄板状の直方体形状をしており、その表面の一面は鏡面状に研磨された研磨面4aとなっている。試験片4の大きさは本試験では「縦(l)×横(w)×厚(t)」が「3×2×1mm」のものを用いる。なお、試験片の大きさはこれに限定されるものではなく、必要に応じて適宜変更することもできる。
表面の汚れを取り除いた模擬具2の投射カバレージの進行度を測定したい箇所に試験片を研磨面4aを表にして図示しない両面粘着テープで貼付する。
この状態で実際の部品にピーニングを行うのと同じ投射条件で所定の時間だけショット16をショットノズル11から投射して、ピーニングを行う(図2(b))。
最後に試験片を取り出してその研磨面を顕微鏡を用いて目視により観察し、ピーニングされた部分の面積を測定する。試験片の鏡面の面積(6mm2)に対するピーニングされた部分の面積からピーニング加工の進行度(投射カバレージ(%))が算出される。
なおこの場合、試験片4の研磨面4aはその厚みtの分だけ模擬具2から浮いた状態にあるが、1mm程度の厚みでは投射カバレージの算出値に影響を及ぼすことはほとんどないことが実証されている。しかしながら模擬具2に凹みを形成して、試験片4の研磨面4aが模擬具の表面と面一となるようにして試験を行ってもよい。
【0029】
上記手順による確認試験をショットの投射時間を種々に変更して、各投射時間とピーニング加工の進行度(投射カバレージ)との相関関係を求め、また、投射カバレージが100%となる投射時間を推計するのではなく、実際の試験によって投射時間を正確に求めることにより、これを基準として実際の部品に加工を行う際に所望の投射カバレージで正確にピーニング加工することができる。
【0030】
この確認試験では、実際の部品と同一表面形状をした模擬具と実際の部品と同一材料の試験片を使用することで、部品に生じる塑性変形の状態を、簡易、かつ、低コストで忠実に再現することができ、その結果、多数回の試験も容易に実施可能となり、投射カバレージが100%となる投射時間も正確に求めることができる。
【0031】
なお本発明は上述した実施形態及び実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない限りで種々に変更できることは勿論である。
【0032】
【発明の効果】
上述したように本発明によれば、対象物の狭隘部の投射カバレージの目視による検査を容易に行うことができ、投射カバレージ確認試験の実施コストが低減され、かつ、高測定精度の投射カバレージ確認方法が提供され、その方法による投射カバレージ測定試験の結果から投射時間と投射カバレージとの関係が正確に求まり、実際の部品にピーニングする場合に所望の投射カバレージでのピーニング加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】対象物である実際の部品の被投射面を示した断面図である。
【図2】本発明の一実施形態を示した概念図である。
【図3】ピーニング強度測定方法を示した図である。
【図4】被投射面のピーニング加工後の顕微鏡写真である。
【符号の説明】
2 模擬具
4 試験片
4a 研磨面
5 被投射面
7 部品
8 保持具
11 ピーニングノズル
13 ダイヤルゲージ
16 ショット[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a projection coverage confirmation method for confirming / evaluating the projection coverage (the progress of peening, the processing rate) in the surface processing of shot peening and shot blasting to improve fatigue life.
[0002]
[Prior art]
Parts used under high stress conditions, such as gas turbine disks and shafts, are subject to low cycle fatigue due to repeated engine start / stop cycles. Therefore, data for determining the lifetime is required in the design of the component, but it is known that the lifetime is different from the actual lifetime when the lifetime is determined based on data based on a material having no stress or a deteriorated layer.
[0003]
This is because in an actual part, a tensile stress or a thin deteriorated layer is generated on the surface during processing, which shortens the fatigue life.
In order to improve such a fatigue life, it is only necessary to reduce the tensile stress remaining in the component or to generate a compressive stress. For this purpose, surface processing (peening processing) such as shot peening is performed.
[0004]
Shot peening (hereinafter simply referred to as “peening”) is a cold working method in which many particles of steel, glass, ceramic, etc., called shots, are projected onto the surface of an object (actual part) with air or a rotating impeller. By this processing, the object surface is dented, stretched and plastically deformed, and compressive stress remains on the object surface.
[0005]
Here, peening specifies the peening strength (peening strength) and the degree of peening (projection coverage (COVERAGE), progress) according to the peening object in order to generate the desired residual stress on the object surface. Done.
[0006]
The peening intensity is determined by conditions such as shot size and projection speed. As a method for measuring the peening intensity, the method disclosed in US Pat. No. 2,350,440 is generally used. Yes.
[0007]
As shown in FIGS. 3A to 3C, this peening strength measuring method is performed on a strip-shaped test piece 2 (standardized test piece called “almen piece”) fixed to the upper surface of the holder 8. The
Therefore, the correlation between the peening strength and the residual stress can be obtained by repeating the measurement while changing the predetermined projection condition in various ways.
[0008]
On the other hand, the projection coverage of peening is proportional to the number of shot balls that collided with a predetermined area of the object surface, and is determined by the degree of progress (projection coverage (%)) defined by the area of the peened portion relative to the area of the projection surface. As shown, as a method of confirming this projection coverage,
(1) A method for estimating projection coverage by directly observing the peening surface (2) A method for estimating projection coverage by applying paint to the peening surface and inspecting the degree of peeling after projection (US Pat. No. 3,950,642) )
(3) A method of inspecting the peening surface surface shape (surface roughness) of an entity that has been peened for a time shorter than the actual time and estimating the projection coverage from the shot projection time based on this (US Pat. No. 5,581,483) No., US Pat. No. 5,003,805)
(4) After fixing a standardized test piece called an almen piece to a holder, it is attached to a jig simulating the substance (actual part) and a shot is projected onto it to inspect the surface roughness of the surface. The method to do is used.
[0009]
For reference, a micrograph after peening of the projection surface is shown in FIG. In this photo, the black part is the part where the shot collided (peening area: the part where the projection has changed), (a) the projection coverage is about 45%, and (b) the projection coverage is about 65%. , (C) is for a projection coverage of about 95%.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the projection coverage confirmation method according to (1) above, (1) it is difficult to visually inspect the narrow part depending on the shape of the part. (2) When confirming the projection projection coverage using actual parts. Is expensive for multiple tests to determine the conditions for peening. (3) Use of a discarded product or a jig simulating a solid shape can reduce the cost of the test, but obtaining a discarded product Is difficult, and there is a problem in economy with jigs that cannot be used repeatedly. (4) If the surface of parts is not allowed to be polished before peening, the measurement accuracy will be reduced. (5) Surface polishing of complex shapes is troublesome. There was a problem that it took.
[0011]
Also, in the projection coverage confirmation method according to (2) above, although there is no need to polish the surface of the object, (1) there are restrictions on the number of tests (1), and (2) it is difficult to obtain discarded products, (3) There is a problem with economic efficiency, and (4) it is necessary to know in advance the relationship between paint peeling and projection coverage, and (5) projection projection is only estimated. As a result, there is a problem that a final confirmation inspection is always necessary.
[0012]
Furthermore, in the method (3), (1) it is difficult to visually inspect the narrow part, (2) there are restrictions on the number of tests, (3) it is difficult to obtain discarded products, and (4) polishing before peening. The measurement accuracy depends on the presence or absence of (5), and (5) the projection coverage is estimated in the same manner as in (2) above, so that there is a need for a confirmation check on the substance.
[0013]
In the method (4), (1) since the projection coverage is inspected by using an alumen material different from the actual material, the relationship of the projection coverage between the material of the almen piece and the material of the actual part is grasped in advance. (2) In the same way as above, confirmation inspection with substance is finally necessary, and (3) In the case of parts with complicated shapes, there may be a part that cannot be inspected because the holder cannot be created. Yes, and (4) there were problems such as the need for a final confirmation test.
[0014]
The present invention has been made in view of the above problems, and enables visual inspection of projection coverage of a narrow portion of an object, can reduce the cost of performing a projection coverage confirmation test, and can improve measurement accuracy. An object of the present invention is to provide a projection coverage confirmation method that solves the problems of the conventional method.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present invention is a projection coverage confirmation method for obtaining a correlation between the progress of a peening process on a processed surface of a target object and a shot projection time before performing the peening process on the target object. The surface of the simulation tool created in the same surface shape as the target object is made of the same material as the target object , has a mirror-like polished surface, and has a size that can be applied to the narrow part of the simulation tool. A first step of attaching a thin plate-shaped test piece with the polishing surface as a front surface, a second step of peening the surface of the simulated tool for a predetermined time under a predetermined projection condition, and taking out the test piece and polishing it viewed including a third step of measuring the progress of peening by observing the surface, the projection coverage by repeating the third step from the first step and obtaining the 100% consisting time Projection To provide a storage confirmation method.
[0016]
As described above, the peening is performed after a test piece made of the same material as the object is pasted on the surface of the actual object (part) using a simulation tool that simulates the object before the peening process. A projection coverage confirmation method that can solve all the problems, is easy to implement, and is highly accurate and economical is provided.
In other words, according to the present invention, (1) it is possible to perform a test under the same environment as the actual object by using a simulation tool, and (2) the plasticity is obtained by using a test piece made of the same material as the object. The deformation state can be faithfully reproduced. (3) By attaching a test piece and using it in a peening performed on a narrow part, it is possible to take out this and visually check the projection coverage, and (4) Since the test piece is sufficiently small, it can be affixed even if the projection surface of the object has a complicated shape. (5) The test cost can be reduced by using a test piece that can be manufactured at low cost. (6) The surface of the test piece is easy to polish, and (7) The simulation tool itself can be used repeatedly only by replacing the test piece even when performing multiple tests. (8) Projection coverage Confirmatory test is not required in the final entity because it is not intended to estimate, excellent projection coverage confirmation method which has the effect of like are provided.
[0017]
Here, the degree of progress of the peening process can be measured by visually observing the polished surface using a magnifying glass, or by measuring the area ratio of the portion of the polished surface that has undergone projection alteration.
[0018]
Since a test piece can be taken out after peening, projection coverage can be easily confirmed by evaluating this visually or by using a general surface roughness measuring machine.
[0019]
In a preferred embodiment, the test piece is affixed using an adhesive or a double-sided adhesive tape.
[0020]
By attaching a test piece to the surface of the simulation tool using an adhesive or a double-sided pressure-sensitive adhesive tape, the attachment and removal are simplified, and the test is facilitated. In addition, it has been confirmed by the effect verification test of the present invention that the test piece does not come off the simulated tool even by peening.
[0021]
Moreover, it is preferable that the said simulation tool uses the same kind of discarded parts as a target object.
[0022]
As described above, in the present invention, the simulation tool itself can be used repeatedly, so as long as only one disposal part is obtained, it is possible to perform a plurality of tests by simply replacing the test piece. The cost of performing the test can be reduced. In the test, no special pretreatment (mirror polishing, etc.) is required for the discarded parts.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a projection coverage confirmation test using the projection coverage confirmation method according to the present invention will be described.
[0024]
As described above, peening is performed by applying a shot of fine particles of steel, glass, ceramic, etc. to the surface of an object, that is, an actual part (especially a rotating part such as a blade, a turbine disk, or a shaft). In order to improve the fatigue life of the part by projecting a large number of projections, making the part surface concave and plastically deforming, erasing the tensile stress and altered layer generated on the part surface when processing the part, and leaving the compressive stress remaining It is a surface processing treatment.
[0025]
Actual part peening is often performed with a projection coverage in the range of 100 to 200%. However, when the projection coverage exceeds 100%, the measurement cannot be easily performed, so that the projection coverage is 100%. Time is obtained, and a shot is projected for a projection time predicted to be a desired projection coverage based on this time. Therefore, it is important to accurately obtain the projection time at which the projection coverage is 100%.
[0026]
The projection coverage confirmation test is a projection condition determined by a certain shot size and projection speed, etc., using a simulation tool created on the same surface shape as that part before peening the actual part, that is, Under a certain peening intensity, the shot projection time is changed variously, the progress of the peening process on the projection surface (projection coverage) is measured, and the relationship between the projection time and the projection coverage is obtained from the results, and By intensively testing before and after the projection time when the projection coverage is expected to be 100%, the time when the projection coverage is 100% is accurately obtained by an actual test.
When the correlation between the projection time and the projection coverage is obtained, it is possible to perform peening with a desired projection coverage when peening an actual part.
[0027]
This projection coverage confirmation test can be used to confirm the projection coverage for any part of the part to be peened. In particular, the surface of the narrow part as shown in FIG. This is very useful when confirming the projection coverage of the projection surface 5 having a complicated shape such as the inner peripheral surface of the attachment portion of the blade (not shown).
[0028]
The confirmation test is performed according to the following procedure.
First, the
Separately from this, the test piece 4 is manufactured using the same material as the actual part. As shown in FIG. 2A, the test piece has a thin plate-like rectangular parallelepiped shape, and one surface thereof is a
A test piece is affixed with a double-sided adhesive tape (not shown) with the
In this state, the
Finally, the test piece is taken out and the polished surface is visually observed using a microscope to measure the area of the peened portion. The progress of peening (projection coverage (%)) is calculated from the area of the peened portion relative to the mirror surface area (6 mm 2 ) of the test piece.
In this case, the
[0029]
In the confirmation test according to the above procedure, the shot projection time is changed in various ways, the correlation between each projection time and the progress of the peening process (projection coverage) is obtained, and the projection time at which the projection coverage is 100% is estimated. Instead, by accurately obtaining the projection time by an actual test, it is possible to accurately perform peening with a desired projection coverage when machining an actual part on the basis of this.
[0030]
In this verification test, the state of plastic deformation that occurs in a part can be easily and faithfully faithfully measured by using a simulation tool that has the same surface shape as the actual part and a test piece made of the same material as the actual part. As a result, a large number of tests can be easily performed, and the projection time at which the projection coverage is 100% can be accurately obtained.
[0031]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
[0032]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to easily perform visual inspection of the projection coverage of the narrow part of the object, reduce the cost of performing the projection coverage confirmation test, and confirm the projection coverage with high measurement accuracy. A method is provided, and the relationship between the projection time and the projection coverage is accurately obtained from the result of the projection coverage measurement test by the method, and when peening is performed on an actual part, peening can be performed with a desired projection coverage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a projected surface of an actual part that is an object.
FIG. 2 is a conceptual diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a peening intensity measuring method.
FIG. 4 is a photomicrograph after peening of the projection surface.
[Explanation of symbols]
2 Simulating tool 4
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024035840A1 (en) * | 2022-08-11 | 2024-02-15 | Barnes Group Inc. | Apparatus and method for metal treatment analysis |
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