レーザーピーニング処理面における第二種ひずみの発生

Generation of intergranular strain on laser peened surface

鈴木 裕士  ; 佐野 健二*; 田中 寛大*; 秋田 貢一*

Suzuki, Hiroshi; Sano, Kenji*; Tanaka, Hirotomo*; Akita, Koichi*

本研究では、レーザーピーニング処理により発生した第二種ひずみの影響を中性子回折法により評価した。レーザーピーニング処理面から約1mm深さまでの残留応力分布を、110, 200, 211回折のそれぞれの格子ひずみ分布から求めた。その結果、第二種ひずみの影響を受け難い110回折と211回折から求めた残留応力分布はほぼ一致したが、第二種ひずみの影響を受けやすい200回折では、0.8mm深さまでの表面層において、100MPaから200MPa程度大きい圧縮応力状態であった。これは、おそらく第二種ひずみの影響であり、レーザーピーニングやショットピーニングなどの表面処理材においては、第二種ひずみの影響を受けない回折面を用いた残留応力評価が不可欠といえる。

In this study, the intergranular effect generated in a laser peened surface of a ferritic steel was evaluated using neutron diffraction. The residual stress distribution from the surface to 1 mm depth was obtained by the strain distributions measured using the 110, 200 and 211 reflections. The residual stress distributions derived from the strains of the 110 and 211 reflections were good agreement, while that of the 200 reflection, which is sensitive to the intergranular effect, indicated larger compressive stress by 100 MPa to 200 MPa in the surface layer until 0.8 mm depth from the surface. It is probably intergranular effect, so that the residual stress measurement with consideration of the intergranular effect may be required to evaluate the residual stress generated in the surface layer of the surface treated sample such as the laser peening, the shot peening and so on.