クランクシャフトは、自動車エンジンのクランクシャフト、船舶用エンジンのクランクシャフト、産業用ポンプのクランクシャフトのいずれであっても、回転過程で交互に曲げ荷重と交互にねじり荷重を受ける複合作用を受けます。クランクシャフトの危険な部分、特にジャーナルとクランクの間の移行部フィレット 応力が集中するとクランクシャフトが破損することがあります。

したがって、使用条件では、クランクシャフトが動作中に破損しないように十分な強度を備えていることが必要です。現在、クランクシャフトの耐疲労性を変えるショットピーニングは幅広い用途に使用されており、その効果は十分に満足されています。

従来のローリングプロセスの欠陥と比較して、クランクシャフト加工技術の限界により、各ジャーナルの丸みを帯びたコーナーがローラーと一致することが難しく、ローリング後のコーナーやクランクシャフトがかじられる現象がよく発生します。大きく変形し、効果がありません。ショットピーニングの仕組みは、厳密に管理された直径と一定の強度を持ったペレットを、高速空気流の作用下でペレットの流れを形成し、無数の小さなハンマーで叩くように連続的にクランクシャフトの金属表面に吹き付けるものです。クランクシャフトの表面をハンマーで加工することにより、非常に強い塑性変形を与え、冷間加工硬化層を形成します。簡単に説明すると、クランクシャフトは加工時に様々な機械的切削力を受けるため、その表面の応力分布、特にクランクシャフトの断面変化は極めて不均一であり、加工中に交番応力を受けることになります。応力腐食が発生し、クランクシャフトの疲労寿命が低下します。ショットピーニングプロセスは、予圧縮応力を導入して、将来の作業サイクルで部品が受ける引張応力を相殺することで、ワークピースの耐疲労性と安全な耐用年数を向上させます。

さらに、クランクシャフトの鍛造ブランクは、鋼のインゴットから直接作られるか、または熱間圧延鋼から鍛造されます。鍛造と圧延のプロセスが適切に管理されていない場合、成分の偏析、元の組織の粗大粒子、およびブランク内の不合理な内部組織分布が発生することがよくあります。その他の冶金的および組織的欠陥はクランクシャフトの疲労寿命を短縮しますが、強化プロセスにより構造を改良し、疲労性能を大幅に向上させることができます。