自動車部品の複合表面改質による疲労強度向上：懸架ばねへの応用－温間ダブルストレスショットピーニングの疲労強度向上効果

摘要

自動車の重量軽減のために，サスペンションコイルばねの疲労強度向上の要求は近年益々厳しくなっている．ばねの疲労強度向上には，古くよりショットピーニング(SP)が適用されているが，その重要性はゆるぎのないものとなってきた．その結果，ダブルショットピーニング(DSP）がばね製造の主流となってきたが，最近ではより優れた疲労強度を示すストレスショットピーニング(SSP)や温間ショットピーニング(WSP)などの研究が盛んで一部では実用化されてきている．しかし，これらにおいても疲労強度向上には限界がみえつつあり，さらに優れたSP方法が求められている．そこで，筆者らは，SSPとWSPを組合せた，ばねにストレスを加えつつ温間温度域でショットピーニングを行う温間ストレスショットピーニング(WSSP)を新たに開発し，このSP 方法が顕著な疲労強度の向上を示すことを明らかにした．ここでは，WSSPを更に発展させることを目的として，DSPを加えた温間ダブルストレスショットピーニング(WSDSP)の疲労強度向上について調べ，WSSPそしてDSPとの疲労強度，向上効果を比較した．その疲労強度向上のメカニズムを表面粗さ，硬さ分布，残留応力分布に注目し考察した．