Ökat utmattningsmotstånd hos metalliska komponenter genom en ny form av ytbehandling

Syfte och mål

Utmattning är en dominerande form av haveri hos metalliska maskinkomponenter. Syftet med denna förundersökning var att utvärdera potentialen av metoden dengeling, d.v.s. hur effektiv metoden är för ökad utmattningsresistans hos metalliska material i jämförelse med metoden kulpeening. Olika aluminiumlegeringar har studerats i projektet. Resultaten visade att dengeling gav mycket bättre utmattningsprestanda än den jämförande kulpeeningsprocessen. Det är därigenom bevisat att dengeling har potential att förbättra utmattningsresistans.

Resultat och förväntade effekter

En dengelingbehandling med intensitet liknande den hos en kulpeeningsprocess, som idag används i produktion ,resulterade i mycket bättre utmattningsprestanda än kulpeeningen. Detta trots dess något sämre ytfinhet. Andra undersökta dengelingbehandlingar, som gav en djupare kompressionszon med lägre tryckspänningar och plastisk deformation, visade sig däremot vara mindre effektiva när det gäller förbättrad utmattningsresistens. Det anisotropiska restspännsfält som är typiskt för dengeling kan alltså utnyttjas för att optimera utmattningsresistensen med hänsyn till nivån på utmattingsbelastningen.

Upplägg och genomförande

Två typer av prov med olika ytbehandlingar utvärderades: - 4-punkts böjutmattningsprov, lämpliga för att studera effekt av ytbehandling - axiella utmattningsprov, med en geometrisk spänningskoncentration Resultaten analyserades med hänsyn till restspänning, deformation från ytbehandlingen, samt sprickinitieringspositioner. Utmattningslivslängden kunde tydligt jämföras, men eftersom utmattningsdata var spridda i området med låga utmattningsbelastningar var det svårt att utvärdera utmattningsgränsen. Projektarbetet genomfördes i nära samarbete mellan projektpartnerna.