技術・製品情報

機械および自動車産業において、金属疲労（Metal Fatigue） は高負荷部品の早期破損や亀裂の主な原因です。この課題を解決するために使用されるのが、機械的表面処理技術である ショットピーニング（Shot Peening） です。ショットを高速で表面に衝突させ、圧縮残留応力 を発生させることで、引張応力による亀裂発生を抑制し、部品寿命を延ばします。熱を加えないため、寸法変化や組織変化の心配がなく、既存の熱処理部品にも適用可能です。

プロセスの原理
ショットピーニング は、高圧空気を用いて微小な金属ショットまたはセラミックショットをワーク表面に衝突させるプロセスです。衝突によって微細な塑性変形が起こり、表面に 圧縮残留応力（Compressive Stress） が形成されます。この圧縮応力が、外部からの引張応力を打ち消す働きをすることで、疲労強度（Fatigue Strength） を大幅に向上させます。本処理は 常温（約25°C） で行われるため、既存のマルテンサイト組織や焼入れ硬度に影響を与えません。さらに、ショット圧力や照射距離などのパラメータを精密に制御することで、最適な応力層を得ることができます。

処理後の特性
表面硬度：800～1000 HV
圧縮残留応力層（Compressive Residual Stress Layer） により疲労亀裂を抑制
耐摩耗性 および 耐衝撃性 の向上
既存の マルテンサイト組織 や硬度を維持
焼入れ・浸炭焼入れ部品への再処理にも適用可能

適用材料
ショットピーニングは、焼入れ・焼戻し鋼（Quenched & Tempered Steel） や 浸炭焼入れ鋼（Carburized & Quenched Steel） に特に効果的です。たとえば、SCM420、SNCM439、SCr420などの高強度で疲労を受けやすい機械部品に使用される合金鋼が該当します。

用途・適用例
自動車、産業機械、動力伝達装置（Powertrain）などの 高疲労負荷部品 に広く使用されています。代表的な適用例はベベルギヤ（Bevel Gear）、ピニオンギヤ（Pinion Gear）、カウンターシャフト（Counter Shaft）など。ノズル式およびインペラー式のショットピーニング装置を使用し、φ500 × 500 mm または φ270 × 900 mm の部品まで処理可能です。
安定した圧力・速度制御により、均一な処理品質を実現します。

ショットピーニングの特長
部品の 疲労寿命を数倍に延長。
表面硬度および亀裂抵抗性を向上。
熱を使用しないため、寸法変化や歪みが発生しない。
高負荷部品の再生・メンテナンスにも最適。
空気圧、ショット径、照射距離 などのパラメータを高精度に制御可能。

まとめ
ショットピーニング（Shot Peening） は、常温で実施できる機械的表面強化プロセスであり、圧縮残留応力層 を形成することで疲労破壊を抑制します。処理後の表面硬度は 800～1000 HV に達し、母材組織を変化させずに耐疲労性を大幅に向上。ギヤ、スピンドル、ドライブシャフト など、長期信頼性が求められる高負荷部品に最適です。

詳細はPDFをダウンロードいただくか、お気軽にお問い合わせください。

#ショットピーニング #ShotPeening #DOWAサーモテック #表面処理 #圧縮残留応力 #疲労強度 #ギヤ #スピンドル #ノズル式 #インペラー式