plik Adobe PDF / Get full paper - Adobe PDF file

KOMISJA BUDOWY MASZYN PAN – ODDZIAŁ W POZNANIU
Vol. 27 nr 1
Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji
2007
ANDRZEJ DZIERWA ∗ , MIECZYSŁAW KORZYŃSKI ∗∗
BADANIA MOŻLIWOŚCI POPRAWY PRZEZ KULOWANIE
WŁAŚCIWOŚCI ZMĘCZENIOWYCH
ELEMENTÓW CHROMOWANYCH
W artykule przedstawiono wyniki badań możliwości poprawy wytrzymałości zmęczeniowej
przez kulowanie. Badania prowadzono na chromowanych, stalowych próbkach o nieregularnych
kształtach. Mierzono parametry stereometrii powierzchni i granicę wytrzymałości zmęczeniowej
na zginanie wahadłowe. Wykazano istnienie korelacji pomiędzy parametrem Sa kulowanej powierzchni a wytrzymałością zmęczeniową. Stwierdzono, że kulowanie może być stosowane do
przywracania właściwości zmęczeniowych pogarszanych na skutek chromowania galwanicznego.
Słowa kluczowe: kulowanie, wytrzymałość zmęczeniowa, powłoka chromowa
1. WPROWADZENIE
Wiadomo, że chromowanie znacznie zmniejsza wytrzymałość zmęczeniową
elementów (od 30 do nawet 70% [12]) pracujących w warunkach obciążeń
zmiennych. Wiadomo też, że przez zastosowanie obróbki nagniataniem można
te właściwości przywrócić; dowodzą tego badania prowadzone na próbkach o
regularnych kształtach poddawanych nagniataniu statycznemu [9, 12]. Natomiast w literaturze przedmiotowej, poza wzmiankami, brak jest opracowań na
temat możliwości nagniatania chromowanych elementów o kształtach nieregularnych. Taką metodą mogłoby być kulowanie.
Z danych literaturowych [7, 16, 18] wynika, że kulowanie można z powodzeniem stosować w obróbce stali wysokiej twardości. Należy więc oczekiwać,
że równie efektywna powinna być obróbka powłok chromowych, które odznaczają się bardzo dużą twardością.
Dotychczasowe badania elementów z powłokami chromowymi były skupione przede wszystkim na kulowaniu powierzchni stali przed nałożeniem powłoki
[1, 13, 14, 17]. Obróbka ta pozwala na pewną poprawę wytrzymałości zmęcze∗ Mgr inż.
∗∗ Dr hab. inż.
Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa Politechniki Rzeszowskiej.
122
A. Dzierwa, M. Korzyński
niowej elementów chromowanych, lecz wytrzymałość ta jest nadal ok. 5–20%
mniejsza od tej, jaką dany materiał miał przed nałożeniem powłoki. Wynikałoby
stąd, że kulowanie powierzchni przed nałożeniem powłoki nie jest zbyt efektywne.
Chociaż na temat kulowania powłok chromowych spotyka się w literaturze
tylko nieliczne wzmianki, to jednak przytoczone w nich wyniki badań są bardzo
zachęcające. I tak, w pracach [11, 18] badaniu poddano próbki ze stali 30HGSA
z nałożoną powłoką chromową grubości 50 µm. Zaobserwowano korzystne
efekty kulowania powłok, jak również kulowania próbki przed nałożeniem powłoki i po. Z kolei w pracy [16] badaniom poddano próbki ze stali SCM420H
z powłoką chromową grubości 40 µm. Zastosowanie obróbki kulowaniem jako
obróbki wykańczającej powłoki (bez kulowania podłoża) pozwoliło nieznacznie
podwyższyć wytrzymałość zmęczeniową stali SCM420H w stosunku do stali
bez powłoki. Także z prac [4, 6 i in.] wynika, że możliwe jest kulowanie powłok
chromowych bez ich odwarstwiania od podłoża, pękania czy łuszczenia oraz że
następuje znaczny przyrost wytrzymałości zmęczeniowej. Opisywane w literaturze badania, poza nielicznymi przypadkami, w większości prowadzono na powłokach grubości ok. 0,15 mm i większej, co oczywiście ułatwiło obróbkę, badania i pomiary ich właściwości. Powłoki tej grubości są jednak dość rzadko
stosowane w praktyce produkcyjnej – najczęściej stosuje się powłoki grubości
kilkudziesięciu mikrometrów, których nie poddaje się żadnej obróbce. Możliwości kulowania takich właśnie powłok były badane w prezentowanych badaniach.
Kulowanie jest procesem obróbki plastycznej na zimno (nagniatanie), podczas którego powierzchnia obrabianej części jest uderzana małymi, twardymi,
okrągłymi cząstkami tzw. drobiwa (śrutu staliwnego, kulek łożyskowych lub
kulek szklanych). W przeciwieństwie do innych metod nagniatania kulowanie
zazwyczaj nie powoduje zmniejszenia wysokości nierówności powierzchni obrabianej. Powoduje natomiast wzrost twardości warstwy wierzchniej i ukonstytuowanie w niej naprężeń ściskających, przez co jest stosowane jako obróbka
przeciwzmęczeniowa. Stanowi ekonomiczną i praktyczną metodę nagniatania
elementów o nieregularnych kształtach, a także elementów dużej twardości.
Kulowanie może być wykonane na urządzeniach mechanicznych (wirnikowych) lub pneumatycznych, w których cząsteczki drobiwa napędzane są sprężonym powietrzem. Kulowanie na takich urządzeniach nazywa się pneumokulowaniem, a główne (sterowalne) parametry tego procesu to:
– ciśnienie zasilania,
– odległość dyszy od obrabianej powierzchni,
– czas obróbki,
– rodzaj drobiwa (masa, średnica kulek).
Wyniki kulowania w dużej mierze są też zależne od: liczby dysz, kąta padania kulek oraz prędkości i kinematyki obróbki. Jednakże te parametry zależą
głównie od konstrukcji urządzenia i rzadko istnieje możliwość sterowania nimi
na konkretnym stanowisku obróbkowym.
Badania możliwości poprawy przez kulowanie właściwości zmęczeniowych ...
123
Skuteczność procesu kulowania można kontrolować przez:
– kontrolę intensywności kulowania (kontrolę naprężeń za pomocą płytek
Almena [2]),
– pomiary mikrotwardości warstwy wierzchniej,
– pomiary chropowatości powierzchni.
Pomiarów mikrotwardości dokonuje się na wycinkach materiału. Kontrola
naprężeń za pomocą płytek Almena jest możliwa tylko na modelach lub częściach próbnych (płytka Almena umieszczona na części rzeczywistej przesłania
fragment tej części, uniemożliwiając jego okulowanie). Współczesna technika
pomiarowa umożliwia natomiast łatwe pomiary parametrów stereometrii powierzchni. Fakt, że stan stereometryczny powierzchni wyraźnie wpływa na wytrzymałość zmęczeniową, jest powszechnie znany. Nie są znane natomiast zależności liczbowe określające ten wpływ. Gdyby udało się określić związek
korelacyjny pomiędzy granicą wytrzymałości zmęczeniowej a którymś z parametrów stereometrii powierzchni, mógłby on stanowić łatwy do kontroli wskaźnik skuteczności procesu kulowania.
Celem badań było stwierdzenie możliwości obróbki metodą kulowania elementów z powłoką chromową oraz znalezienie korelacji pomiędzy parametrami
stereometrii powierzchni a wytrzymałością zmęczeniową elementów chromowanych.
2. STANOWISKO, PRÓBKI, METODYKA I WYNIKI BADAŃ
Do badań użyto próbek ze stali C45 ulepszanych cieplnie do twardości 36±2
HRC. Próbki miały kształt wałków o średnicy 35 mm. Wałki te były wstępnie
szlifowane do Ra = 0,6 μm i pokrywane galwanicznie powłoką chromu technicznego grubości 25 μm i twardości HV = 700 daN/mm2. Kulowanie wykonywano na urządzeniu VaporBlast VB 3576, stosując jako drobiwo kulki stalowe
wyrzucane z pojedynczej dyszy pneumatycznej pod kątem prostym do obrabianej powierzchni.
Badania prowadzono według planu PS/DK 24 [8], wykonując n = 16 doświadczeń, przyjmując i oznaczając jako czynniki wejściowe (przyjmowane na
dwu poziomach zmienności) procesu kulowania:
dk – średnicę używanych kulek: 0,28 oraz 0,58 mm,
p – ciśnienie zasilania: 0,3 oraz 0,9 MPa,
ld – odległość dyszy od powierzchni: 100 oraz 200 mm,
t – czas obróbki: 3 oraz 6 min.
Zakres zmienności czynników wejściowych tak dobrano (na podstawie wcześniejszych doświadczeń i analiz), by kulowanie nie powodowało uszkodzeń powłoki chromowej, ale jak najlepiej były wykorzystane możliwości techniczne
stanowiska obróbczego.
124
A. Dzierwa, M. Korzyński
Na podstawie wyników pracy [5], w której zamieszczono parametry struktury
geometrycznej powierzchni nieskorelowane wzajemnie, za czynnik wynikowy
(mierzony) przyjmowano kolejno parametry: Zgw (granica wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie wahadłowe) oraz parametry stereometrii powierzchni
(oznaczenia według PN-EN ISO 4287:1999): Sa, Str, Sal, Ssc, Ssk, Std. Cykl
obliczeń powtórzono siedmiokrotnie, za każdym razem przyjmując za czynnik
wynikowy jeden z wyżej wymienionych parametrów.
Badania wytrzymałości zmęczeniowej prowadzono na wibratorze elektrodynamicznym metodą schodkową (Dixona) [3, 10]. Stanowisko do badań, metodyka pomiarów i obliczeń są szczegółowo opisane w pracach [5, 9, 10]. Badania
prowadzono na wyciętych z kulowanych wałków próbkach o specjalnym kształcie (rys. 1), umożliwiającym ścisłe zlokalizowanie pęknięcia zmęczeniowego na
powierzchni walcowej [10], a przez to adekwatną ocenę wytrzymałości zmęczeniowej w zależności od rodzaju obróbki wykańczającej próbek. Granicę wytrzymałości zmęczeniowej określano metodą schodkową [3] na partiach o liczności 15 próbek. Oprócz 16 partii kulowanych w różnych warunkach do celów
porównawczych określono też granicę wytrzymałości zmęczeniowej próbek z
powłoką chromową nieobrabianą oraz próbek bez powłoki (szlifowanych).
W badaniach przyjmowano poziom zmienności naprężeń 22 MPa, a do obliczeń
przyjmowano poziom istotności 0,05.
Rys. 1. Kształt i wymiary próbki do badań zmęczeniowych
Fig. 1. The shape and dimension of fatigue specimen
Strukturę geometryczną powierzchni badano na urządzeniu TalyScan 150 z
oprogramowaniem do analizy powierzchni TalyMap 3D. Wykorzystano metodę
stykową z użyciem czujnika indukcyjnego. Pomiary wykonano na obszarze
próbkowania 2 × 2 mm, ze skokiem próbkowania 10 µm.
Standardowymi metodami, opisywanymi m.in. w pracy [5], badano również
mikrotwardość warstwy wierzchniej (metodą Vickersa) oraz rozkład naprężeń w
warstwie wierzchniej (metodą Sachsa-Dawidenkowa).
Wszystkie badania i pomiary wykonywano z minimalną trzykrotną powtarzalnością.
Matrycę planowania eksperymentu, wyniki badań wytrzymałości zmęczeniowej oraz pomiarów parametrów wynikowych zamieszczono w tablicy 1.
Badania możliwości poprawy przez kulowanie właściwości zmęczeniowych ...
125
Tablica 1
Matryca planu PS/DK 24 i wyniki badań
The matrix of the PS/DK 24 plane and result of the tests
Czynniki wejściowe
Czynniki wyjściowe
Lp.
x0
x1
x2
x3
x4
Zgw
Sa
Ssk
Str
Ssc
Sal
Std
1
+
–
–
–
–
398
0,57
–0,175
0,233
0,00500
0,0475
–2
2
+
–
–
–
+
398
1,04
–0,219
0,162
0,00563
0,1200
–45
3
+
–
–
+
–
402
0,77
–0,201
0,214
0,00596
0,0571
5
4
+
–
–
+
+
411
0,81
–0,136
0,387
0,00546
0,0915
18,5
5
+
–
+
–
–
395
1,49
–0,012
0,813
0,00657
0,0666
45
6
+
–
+
–
+
392
1,85
–0,029
0,702
0,00671
0,0666
–45
7
+
–
+
+
–
386
1,04
–0,461
0,701
0,0049
0,0723
–63,5
8
+
–
+
+
+
395
2,03
–0,267
0,813
0,00726
0,0666
63,5
9
+
+
–
–
–
405
1,16
–0,189
0,838
0,00625
0,0566
–45
10
+
+
–
–
+
402
1,23
–0,086
0,823
0,00723
0,0613
63,5
11
+
+
–
+
–
376
1,32
–0,105
0,758
0,00728
0,0597
45
12
+
+
–
+
+
367
1,15
0,022
0,849
0,00684
0,0666
45
13
+
+
+
–
–
345
2,96
–0,014
0,778
0,00788
0,0948
63,5
14
+
+
+
–
+
307
2,75
–0,084
0,874
0,00549
0,1020
45
15
+
+
+
+
–
358
3,09
–0,138
0,790
0,00780
0,0498
63,5
16
+
+
+
+
+
334
2,43
–0,024
0,867
0,00601
0,1020
–63,5
Próbka z powłoką niekulowaną
301
0,71
1,301
0,133
0,00604
0,0457
1,5
Próbka bez powłoki (szlifowana)
418
0,65
–0,303
0,008
0,01580
0,0332
1,5
Znak + oznacza wartość czynnika wejściowego na poziomie górnym, a znak – na poziomie dolnym.
Po kulowaniu we wszystkich kulowanych próbkach stwierdzono podobny
stan naprężeń w warstwie wierzchniej (występowały w niej naprężenia ściskające o wartości od 366 do 725 MPa) oraz nieznaczny wzrost mikrotwardości powłok (od 2,4 do 7,2%); nie stwierdzono również istotnych zmian innych wskaźników utwardzenia i naprężeń [5] w przyjętym zakresie zmienności parametrów
wejściowych. W wyniku kulowania uzyskano charakterystyczną, bezkierunkową
strukturę stereometryczną powierzchni o 100-procentowym stopniu pokrycia
powierzchni obrabianych próbek śladami kulek, bez jakichkolwiek widocznych
uszkodzeń powłoki chromowej. Przykładowy wygląd powierzchni przedstawiono na rys. 2.
126
A. Dzierwa, M. Korzyński
Zamieszczone w tablicy 1
wyniki badań wykazały zmienność wytrzymałości zmęczeniowej
w granicach 34% (od 307 do 411
MPa) w zależności od stosowanych parametrów kulowania.
W dalszym postępowaniu założono, że wytrzymałość zmęczeniowa
Zgw jest liniową funkcją poszczególnych parametrów stereometrii
powierzchni i wyliczono wartości
współczynników każdego równania liniowego. Wartości tych
współczynników zamieszczono w
tablicy 2. Następnie, z użyciem
Rys. 2. Przykładowy obraz powierzchni kulowanej
arkusza kalkulacyjnego obliczono
Fig. 2. Example image of ball peened surface
współczynniki korelacji r dla każdego z wyznaczonych równań.
Wartości tych współczynników również zamieszczono w tablicy 2.
Tablica 2
Wyniki analizy korelacyjnej pomiędzy wytrzymałością zmęczeniową a parametrami stereometrii
powierzchni kulowanej
The results of correlation analyse between fatigue strength and ball peened surface stereometry
parameters
Parametry stereometrii
powierzchni P
Oznaczenie
Sa
Str
Ssc
Ssk
Sal
Std
Wytrzymałość zmęczeniowa Zgw = a ·(P) + b
parametry chropowatości
a
b
r
–28,298
424,896
–0,779
–58,04
417,931
–0,5
–4555,35
408,59
–0,146
–84,915
368,803
–0,371
–0,00037
0,217
–0,518
–0,291
122,686
–0,175
Większość badanych parametrów wykazuje bardzo słabe skorelowanie z wytrzymałością zmęczeniową, wyjątek to parametr Sa. Dla tego właśnie parametru
oceniono istotność współczynnika korelacji [8], obliczając wartość statystyki:
t=
|r|
1− r 2
n−2 =
| −0,779 |
1 − ( −0,779) 2
16 − 2 = 4,65,
Badania możliwości poprawy przez kulowanie właściwości zmęczeniowych ...
127
którą porównano z wartością krytyczną (określaną z tablicy rozkładu t-Studenta
dla liczby stopni swobody f = n – 2 = 16 – 2 = 14):
tkr = t(α; f) = t(0,05; 14) = 2,14.
Ponieważ t > tkr, to oceniany współczynnik korelacji uznano za istotny.
3. OMÓWIENIE WYNIKÓW
Badania wykazały, że metodą kulowania powłok chromowych można poprawić właściwości zmęczeniowe pogorszone w procesie obróbki galwanicznej i
przywrócić właściwości zmęczeniowe do stanu wykazywanego przez próbki z
rdzennego materiału (bez powłok).
Wytrzymałość zmęczeniowa próbek szlifowanych wynosiła 418 MPa. Próbki z
powłoką chromową nieobrabianą osiągały wytrzymałość zmęczeniową 301 MPa.
Z tego wynika, że nałożenie powłoki chromowej pogarsza wytrzymałość zmęczeniową próbek (w odniesieniu do próbek szlifowanych, bez nałożonej powłoki) o ok. 28%.
Kulowanie powłok pozwoliło uzyskać Zgw od 307 do 411 MPa w zależności
od parametrów kulowania, a więc poprawę nawet o ok. 34% w odniesieniu do
próbek z powłoką chromową nieobrabianą. Jednocześnie w dość szerokim zakresie parametrów (ciśnienie 0,3–0,9 MPa, średnica kulek 0,28–0,58 mm, odległość dyszy 100–200 mm i czas 3–6 min) zagwarantowane jest osiągnięcie poprawy wytrzymałości zmęczeniowej co najmniej o 30%.
Największą poprawę wytrzymałości zmęczeniowej osiąga się przy:
– średnicy kulek 0,28 mm,
– ciśnieniu zasilania 0,3 MPa,
– odległości dyszy od powierzchni obrabianej 200 mm,
– czasie obróbki 6 min.
Takie parametry są zalecane do obróbki przeciwzmęczeniowej elementów ze
stali 41Cr4 z powłoką chromu grubości 25 μm na urządzeniu przemysłowym
VaporBlast VB 3576 (wykorzystywanym do kulowania) [5].
Wyniki badań i obliczeń pozwoliły na stwierdzenie korelacji statystycznej
pomiędzy granicą wytrzymałości zmęczeniowej na zginanie wahadłowe a wartością parametru Sa stereometrii powierzchni. Jest to korelacja dość mocna i
odwrotnie proporcjonalna (r = –0,779). Zatem, prowadząc proces kulowania w
opisanych warunkach i w podanym zakresie parametrów wejściowych, można
obliczyć granicę wytrzymałości zmęczeniowej ze wzoru:
Zgw = –28,298 Sa + 424,896.
(1)
128
A. Dzierwa, M. Korzyński
W tablicy 3 dla wszystkich 16 zestawów parametrów wejściowych stosowanych w badaniach (tabl. 1) porównano wartości wytrzymałości zmęczeniowej
Zgw obliczonej z równania (1) i stwierdzonej w wyniku badań zmęczeniowych.
Tablica 3
Porównanie obliczonej i zmierzonej wytrzymałości zmęczeniowej próbek kulowanych
The comparison of calculated and measured fatigue strength limit of ball peened specimens
Wytrzymałość zmęczeWartość
niowa Zgw [MPa]
Lp. parametru
Obliczona Stwierdzona
Sa [μm]
z wzoru (1) w badaniach
1
0,57
408
398
0
Wytrzymałość zmęczeniowa Zgw [MPa]
obliczona stwierdzona w badaniach
50
100 150 200 250 300 350 400
450
1
2
1,04
394
398
2
3
0,77
402
402
3
4
0,81
401
411
4
5
1,49
384
395
5
6
1,85
371
392
6
7
1,04
394
386
7
8
2,03
365
395
8
9
1,16
391
405
9
10
1,23
389
402
10
11
1,32
386
376
11
12
1,15
391
367
12
13
2,96
338
345
13
14
2,75
344
307
14
15
3,09
334
358
15
16
2,43
354
334
16
Zgodność zamieszczonych w tablicy 3 obliczonych i zmierzonych wartości
granicy wytrzymałości zmęczeniowej można uznać za dobrą, a zatem proponowaną metodę szacowania wytrzymałości zmęczeniowej po kulowaniu można
także uznać za wystarczająco dokładną.
Aczkolwiek korelacje statystyczne nie odzwierciedlają związków fizycznych
pomiędzy badanymi wielkościami, to jednak w tym przypadku, wobec małej
zmienności innych parametrów warstwy wierzchniej mogących mieć wpływ na
wytrzymałość zmęczeniową, można przypuszczać, że zaobserwowane zmiany
wytrzymałości zmęczeniowej są powodowane zmianami stereometrii powierzchni, przede wszystkim zmianami wysokości nierówności charakteryzowanej
parametrem Sa.
Badania możliwości poprawy przez kulowanie właściwości zmęczeniowych ...
129
4. WNIOSKI
1. Metodą kulowania można obrabiać w sposób efektywny elementy z naniesioną powłoką chromową bez powodowania ich pęknięć, złuszczeń, odwarstwień czy innych uszkodzeń, pod warunkiem jednak właściwego doboru parametrów obróbki.
2. W rezultacie kulowania powstaje izotropowa powierzchnia losowa
o rozkładzie rzędnych zbliżonym do normalnego, a obróbka nie powoduje istotnego zmniejszenia wysokości nierówności powierzchni (mogą one ulec nawet
zwiększeniu). Po kulowaniu zmniejsza się gęstość wierzchołków, natomiast
zwiększa długość fali nierówności powierzchni.
3. Badania pozwoliły na stwierdzenie, że stopień poprawy wytrzymałości
zmęczeniowej zależy (jest odwrotnie proporcjonalny) od wysokości nierówności
powierzchni i jest silnie skorelowany z parametrem Sa. Zatem parametr Sa
mógłby być łatwym do zmierzenia wskaźnikiem kontrolnym, umożliwiającym
nieniszczącą kontrolę procesu kulowania.
4. Proces kulowania jest stosunkowo łatwy do sterowania przez zmianę parametrów wejściowych: ciśnienia zasilania, odległości dyszy od powierzchni obrabianej i czasu obróbki; można także stosować kulki (wsad) o różnej średnicy.
5. Uzyskane wyniki wskazują na dużą skuteczność procesu kulowania
w usuwaniu negatywnych skutków galwanicznego nakładania powłok chromowych. W związku z tym metodę tę można polecić w celu poprawy wytrzymałości zmęczeniowej elementów chromowanych, a także niwelacji skutków niekorzystnego wpływu procesów galwanicznych na jakość warstwy wierzchniej.
LITERATURA
[1] Burakowski T., Rozważanie o synergizmie w inżynierii powierzchni, Radom, Wydawnictwo Politechniki Radomskiej 2004.
[2] Champaigne J., Almen gage calibration, in: Conf Proc. ICSP-8, Garmisch-Partenkirchen
2002, s. 108–113.
[3] Dyląg Z., Orłoś Z., Wytrzymałość zmęczeniowa materiałów, Warszawa, WNT 1962.
[4] Dzierwa A., Chosen proprieties of chromium coating after pneumatic ball peening, Manufacturing Engineering, 2006, vol. 2, s. 62–65.
[5] Dzierwa A., Wpływ nagniatania dynamicznego na wybrane właściwości elementów z powłokami chromowymi, rozprawa doktorska, Politechnika Rzeszowska 2007.
[6] Dzierwa A., Wpływ pneumokulkowania na wytrzymałość zmęczeniową elementów z powłokami chromowymi, Scientific Bulletins of Rzeszow University of Technology, 2004, no.
209, Mechanics 62, s. 69–72.
[7] Jian-zong Z., Nai-sai H., Hui-jiu Z., Effect of shot peening on hardened high carbon steels
and its mechanism, in: Conf Proc. ICSP-2, Chicago 1984, s. 225–230.
[8] Korzyński M., Metodyka eksperymentu – planowanie, realizacja i statystyczne opracowanie
wyników eksperymentów technologicznych, Warszawa, WNT 2006.
130
A. Dzierwa, M. Korzyński
[9] Korzyński M., Nagniatanie powłok chromowych, Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej, 1994, nr 124, Mechanika, z. 41.
[10] Łunarski J., Porównawcza ocena własności zmęczeniowych w badaniach technologicznych,
Technika Lotnicza i Astronautyczna, 1981, nr 3.
[11] Łunarski J., Zielecki W., Possibilities of improving fatigue properties of machine elements
by pneumatic shot peening, in: Conf. Proc. ICSP-4, Tokyo 1990, s. 263–272.
[12] Mihajlov A. A. i dr., Obrabotka detalej s galvaničeskimi pokrytiâmi, Moskva, Mašinostroenie 1981.
[13] Nakonieczny A., Dynamiczna powierzchniowa obróbka plastyczna – kulowanie, Warszawa,
Wydawnictwo IMP 2002.
[14] Nascimento M. P., Torres M. A. S., Souza R. C., Voorwald H. J. C., Effect of a shot
peening pre treatment on the fatigue behaviour of hard chromium on electroless nickel interlayer coated AISI 4340 aeronautical steel, Materials Research, 2002, vol. 5, no. 2, s. 95–100.
[15] Oshawa M., Yonemura T., Improvement of hardened surface by shot peening, in: Conf.
Proc. ICSP-4, Tokyo 1990, s. 147–158.
[16] Schutz W., Fatigue life improvement of high-strength materials by shot peening, in: Conf.
Proc. ICSP-1, Paris 1981, s. 423–434.
[17] Tekeli S., Enhancement of fatigue strength of SAE 9245 steel by shot peening, Materials
Letters, 2002, vol. 57, issue 3, s. 604–608.
[18] Wang S., Li Y., Yao M., Wang R., Fatigue limits of shot peened metals, Journal of Materials Processing Technology, 1998, issue 1–3, vol. 73, s. 57–63.
[19] Wójcik A., Badania porównawcze trwałości zmęczeniowej chromowanych próbek ze stali
30HGSA po nagniataniu dynamicznym, in: II Konferencja Naukowo-Techniczna „Wytwarzanie elementów maszyn ze stopów metali o specjalnych własnościach”, Rzeszów, Wydawnictwo Politechniki Rzeszowskiej 1980, s. 231–237.
Praca wpłynęła do Redakcji 16.03.2007
Recenzent: dr hab. inż. Tadeusz Zaborowski
INVESTIGATION OF FATIGUE PROPERTIES IMPROVEMENT POSSIBILITIES
OF CHROMIUM COATED ELEMENTS MAKING USE OF BALL PEENING
Summary
The paper presents the results of the investigation of fatigue strength improvement possibilities
making use of ball peening. Chromium coated steel specimens of irregular shape were tested.
Surface stereometric parameters and fatigue strenght limit at oscillatory bending were measured.
The correlation between the Sa parameter of the ball peened surface and fatigue strenght limit was
proved. It was found that ball peening can find this application in restoring fatigue strength impaired by chromium electroplating.
Key words: ball peening, fatigue strength, chromium coating, surface stereometry