The influence of vibratory shot peening on the selected properties of the surface layer elements made of cast iron *

ABSTRACT: The results of experimental investigations influence of vibratory shot peening on surface roughness and residual stress of spheroidal graphite cast iron objects were presented. The surfaces before vibratory shot peening were milled using different feed. After vibratory shot peening surface roughness Ra = 0.7÷0.9 μm was obtained and in surface layer compressive residual stress, with the maximum (absolute) value from 170 MPa to 330 MPa at a depth 0.4÷0.7 mm have been formed. For accepted vibratory shot peening condition it was recommended to use time of about 8 minutes.

KEYWORDS: spheroidal graphite cast iron, vibratory shot peening, surface layer, surface roughness, residual stress

STRESZCZENIE: Przedstawiono wyniki badania wpływu czasu nagniatania wibracyjnego elementów z żeliwa sferoidalnego na chropowatość powierzchni i rozkład naprężeń własnych w warstwie wierzchniej nagniatanych przedmiotów. Powierzchnie przewidziane do nagniatania frezowano z posuwem o różnej wartości. W wyniku nagniatania uzyskano chropowatość powierzchni w granicach Ra = 0,7÷0,9 μm, a w warstwie wierzchniej ukształtowano ściskające naprężenia własne o maksymalnej (bezwzględnej) wartości od 170 MPa do 330 MPa na głębokości 0,4÷0,7 mm. Dla przyjętych warunków nagniatania zalecono stosowanie czasu nagniatania ok. 8 min.

SŁOWA KLUCZOWE: żeliwo sferoidalne, nagniatanie wibracyjne, warstwa wierzchnia, chropowatość powierzchni, naprężenia własne

BIBLIOGRAFIA / BIBLIOGRAPHY:

[1] Kęsy M. „Problemy kształtowania warstwy wierzchniej żeliwa szarego dynamicznymi metodami nagniatania”. Inżynieria Materiałowa. 5 (2005): 755–757.

[2] Laber S. „Właściwości tribologiczne żeliwa sferoidalnego ferrytycznego EN-GJSF warunkowane stanem technologicznej warstwy wierzchniej”. [W:] Przybylski W.: Współczesne problemy w technologii obróbki przez nagniatanie. T.3. Gdańsk: Politechnika Gdańska, 2011, 257–267.

[3] Ochi Y., Masaki K., Matsumura K., Sekino T. “Effect of shot peening treatment on high cycle fatigue property of ductile cast iron”. International Journal of Fatigue. 23 (2001): 441–448.

[4] Przybylski W. „Technologia obróbki nagniataniem”. Warszawa: WNT, 1987.

[5] Tubielewicz K. „Technologia nagniatania żeliwnych części maszynowych”. Częstochowa: Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, 2000.

[6] Wieczorowski K., Legutko S., Matusiak-Szaraniec A., Siecla R. „Nagniatanie wibracyjne odlewanych korpusów żeliwnych”. [W:] Przybylski W. Współczesne problemy w technologii obróbki przez nagniatanie. T.2. Gdańsk: Politechnika Gdańska, 2008, 143–150.

[7] Zaleski K. „Modelowanie chropowatości powierzchni i stopnia umocnienia warstwy wierzchniej stali 30HGSA po nagniataniu wibracyjnym”. Mechanik. 3 (2007): 194–198.

[8] Zaleski K., Skoczylas A. “Effect of vibration shot peening parameters upon shapes of bearing curves of alloy steel surface”. Advances in Science and Technology Research Journal. 9, 25 (2015): 20–26.

[9] Zaleski K. “The effect of shot peening on the fatigue life of parts made of titanium alloy”. Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability. 4, 44 (2009): 65–71.

[10] Zaleski R., Gorgol M., Zaleski K. “Positron annihilation lifetime study of steel surface modification by shot peening”. Physics Procedia. 35 (2012): 92–97.

DOI: https://doi.org/10.17814/mechanik.2019.11.101

 

* Artykuł recenzowany