ガス窒化処理したSCM435鋼の回転曲げ疲労強度に及ぼす表面化合物相の影響

抄録

ガス窒化・軟窒化したSCM435鋼の回転曲げ疲労強度を評価した。化合物層形成材は化合物層無し材よりも高い疲労強度を示し，γ′相の場合において顕著であった。化合物層は，拡散層より高い降伏強さと大きな圧縮残留応力を示すことから，初期き裂抑制効果がある。ε相，γ′相いずれにおいても複数の微小き裂形成により，主き裂先端の応力集中を緩和し，疲労強度を高める。さらに，γ′化合物は，ε化合物よりも大きな表面圧縮残留応力に加え，塑性変形を示し，かつ微細結晶粒であることから，微小き裂成長の抑制に有効である。したがって，γ′化合物は，脆性的き裂成長を示すε化合物よりも表面き裂発生抵抗が大きく，高い疲労強度を示す。