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      Residual Stresses in Shot Peened Grey and Compact Iron* Translated title: Eigenspannungen in kugelgestrahltem Grauguss und Vermiculargraphitguss

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          Abstract

          Grey cast iron and compacted graphite iron with a pearlitic matrix are investigated in this study after shot peening using twelve unique combinations of parameters, namely shot size, peening intensity and coverage, followed by residual stress measurements and evaluations. Cylindrical test samples were cut out from heavy truck cylinder heads and polished on the top flat surface to decrease effects from cutting. Residual stresses and the affected depth from the different peening conditions varied between −245 MPa to −565 MPa and from 280 μm to 770 μm in depth. Resultant surface compressive stresses decrease with increasing shot size, peening intensity or coverage whereas the affected depth increases with increasing intensity. The increased affected depth is a result from the increased extent and magnitude of plastic deformation. The compacted graphite iron was more affected by shot peening than the grey cast iron, meaning that the same shot peening parameters resulted in both higher compressive stresses and larger deformation depth.

          Kurzfassung

          In dieser Arbeit werden die Eigenschaften von Grauguss und Vermiculargraphitguss mit einer perlitischen Matrix nach zwölf unterschiedlichen Kugelstrahlbehandlungen untersucht. Hierfür wurden Parametervariationen von Kugelgröße, Strahlintensität und Deckungsgrad eingestellt. Anschließend wurden Eigenspannungen gemessen und ausgewertet. Die zylindrischen Testkörper wurden aus Zylinderköpfen von Schwerlastern entnommen und an der Stirnseite poliert, um den Einfluss des Schneideprozesses zu reduzieren. Ausmaß und Einwirkungstiefe der eingebrachten Eigenspannungen reichen von −245 MPa bis −565 MPa bzw. von 280 μm bis 770 μm. Die oberflächlichen Druckeigenspannungen sinken mit größerer Strahlkugelgröße, Strahlintensität oder größerem Deckungsgrad, während sich die Einwirkungstiefe mit steigender Strahlintensität erhöht. Dies rührt von der erhöhten plastischen Verformung her. Dabei ist der Einfluss auf den Vermiculargraphitguss größer als auf den Grauguss, d. h. bei derselben Kugelstrahlbehandlung erzielt man größere Druckeigenspannnungen und eine höhere Einwirkungstiefe.

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            On the shot peening surface coverage and its assessment by means of finite element simulation: A critical review and some original developments

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                Author and article information

                Journal
                htme
                HTM Journal of Heat Treatment and Materials
                Carl Hanser Verlag
                1867-2493
                2194-1831
                27 February 2014
                : 69
                : 1
                : 38-45
                Affiliations
                1 Department of Management and Engineering, Linköping University, SE-58183 Linköping, Sweden
                2 Base Engine & Materials Technology, Volvo Powertrain, SE-40508 Gothenburg, Sweden
                3 Testing Methods and Testing, Scania CV AB, SE-15187 Södertälje, Sweden
                Author notes
                [*]

                Enhanced contribution based upon a presentation at the International Conference on Residual Stresses ICRS9, October 7–9, 2012, in Garmisch-Partenkirchen, Germany

                Article
                HT110207
                10.3139/105.110207
                d9a931ca-c3a8-4ab8-82a1-2153bb1dbf52
                © 2014, Carl Hanser Verlag, München
                Page count
                References: 23, Pages: 8
                Product
                Self URI (journal page): http://www.hanser-elibrary.com/loi/htme
                Categories
                Fachbeiträge/Technical Contributions

                Materials technology,Materials characterization,General engineering,Mechanical engineering,Materials science
                Residual stress,FWHM,cast iron,shot peening,X-ray diffraction,Eigenspannungen,Halbwertsbreite,Gusseisen,Kugelstrahlen,Röntgenbeugung

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