Ti-6Al-4V合金の回転曲げ疲労特性に及ぼすレーザピーニング処理の影響

Effects of laser peening on rotating bending fatigue properties of Ti-6Al-4V titanium alloy

政木 清孝*; 亀島 洋平*; 久森 紀之*; 佐野 雄二*; 秋田 貢一; 菖蒲 敬久  

Masaki, Kiyotaka*; Kameshima, Yohei*; Hisamori, Noriyuki*; Sano, Yuji*; Akita, Koichi; Shobu, Takahisa

+型チタン合金(Ti-6Al-4V)の回転曲げ疲労特性に及ぼすレーザピーニング処理の影響を調査するため、回転曲げ疲労試験を実施した。ピーニング効果を調査したところ、表面近傍の硬さ向上と表面近傍の高い圧縮残留応力が認められた。しかし、疲労特性は改善できなかった。この理由として、表面粗さによる切欠き効果の影響が考えられたため、研磨により表面粗さを低減した試験片で疲労試験を行った。しかし、依然として疲労特性は改善されなかった。この理由は、相'の加工誘起変態と、HCP構造に起因する引張特性と圧縮特性の大きな相違の影響と考えられ、さらなる調査が必要である。

Effects of laser peening without protective coating (LPwC) for high cycle fatigue property on + type Ti-6Al-4V alloy were investigated. As the results of peening effect investigation, it was clear that the surface layer was slightly hardened and high level compressive residual stress was induced near the surface by the LPwC treatment. However, the fatigue property was not improved by the LPwC treatment on the condition. One of the reasons was thought notch effects by surface roughness, then fatigue tests with surface polished LPwC specimen were carried out. However, the fatigue life of polished LPwC specimen was shorter than that of LPwC specimen unexpectedly.