Shot peening of case hardened gear steel
Experiments and computations
Tid: Fr 2024-11-22 kl 10.00
Plats: D37, Lindstedtsvägen 5, Stockholm
Videolänk: https://kth-se.zoom.us/j/62697210590
Ämnesområde: Hållfasthetslära
Respondent: Erland Nordin , Solidmekanik och strukturer
Opponent: Professor Jens Hardell, Luleå tekniska universitet, Institutionen för teknikvetenskap och matematik
Handledare: Professor Mårten Olsson, Solidmekanik och strukturer
QC 241112
Abstract
Shot peening eller Kulpening/kulbombning på svenska, är en process där små kulor skjuts mot ett objekt så att intryckningar bildas på ytan. På kugghjul används kulpening för att höja utmattningsstyrkan. Intryckningarna bildas för att ytan deformeras plastiskt vilket i sin tur orsakar tre huvudsakliga förändringar av egenskaperna; tryckrestspänningar i ett område nära ytan, mikrostrukturförändringar hos stålet och topografiska ändringar på ytan.
Kulpening kontrolleras med intensitet, täckning, kulornas hårdhet och form. Vid simulering av kulpening måste kulornas islagshastighet vara känd och en metod för att bestämma denna från den praktiska kulpeningen har utvecklats. En materialmodell som tar hänsyn till både plasticitet och restaustenitomvandling har utvecklats och kan prediktera de experimentella resultaten med tillräcklig noggrannhet för den enklaste modellen. Parametervariationer visar att ökad prediktionsförmåga kan fås om en fördelning av kulornas form används. Detta skulle dock öka komplexiteten avsevärt och innebära längre simuleringstider. Sfäriska kulor rekommenderas som en bra kompromiss för generella slutsatser. Restspänningar och hårdhetsförändringar predikteras bra. För ytfinhetsutvärderingar på slipade komponenter, måste en slipad struktur användas på den simulerade ytan.