- utwardzania cieplnego i hartowania całej konstrukcji, co przeważnie jest niemożliwe do zrealizowania;
- bardziej mobilna jest metoda kulowania powierzchni śrutem okrągłym ze stali nierdzewnej wytwarzająca powierzchniowe naprężenia ściskające, niwelująca naprężenia rozciągające (rodzaj kucia);
- kulowanie śrutem ceramicznym, jest ono jeszcze bardziej efektywne od śrutowania, nie wpływa na wygląd powierzchni, przebiega jednocześnie z usuwaniem przebarwień powierzchniowych. Stwierdzono też, że takie kulowanie zwiększa odporność na działanie karbu [1].
Dla wielu poziomów twardości stali po obróbce cieplnej, kulowaniu pojedynczym lub podwójnym za pomocą kulek stalowych lub ceramicznych były wykonywane pomiary trwałości zmęczeniowej. Wszystkie operacje nagniatania przeprowadzono z tymi samymi parametrami optymalizacji:
- 0,40 mm, pokrycie powierzchni 200%,
- kulki ceramiczne Zirshot Z150 (0.150 - 0.210 mm, 700 HV), intensywność kulowania Almena 0,10 mm, pokrycie powierzchni 400% (wykres 4 i 5) [4].
Parametry testu:
Materiał – 300M stal wysoko wytrzymała (1 960-21 00 N/mm2), o twardości RC 53-55. Maksymalny nacisk 1456 N/mm2. „0” w osi r niekulowanej próbki odniesienia [4].
Najlepszą wytrzymałość zmęczeniową po l07 cyklach obróbki kulowania przy naprężeniu rozciągającym 970 MPa materiału obserwuje się po jednym nagniataniu przez kulki ceramiczne Z150. Próbki wykonane z jakościowej stali sprężynowej 54SiCrV6 o twardości 575 HV po obróbce termicznej wykonanej w celu odtworzenia odwęglenia sprężyn śrubowych po ich hartowaniu. Wyjaśnieniem jest wysoki poziom naprężeń ściskających na powierzchnię uzyskiwanych przez kulki ceramiczne, w połączeniu z niską chropowatością powierzchni i eliminacją śladów szlifowania. Uzyskuje się w ten sposób neutralizujący wpływ naprężeń ściskających na naprężenia wewnętrzne na głębokość około 200 μm [4].
1 – największy wzrost trwałości zmęczeniowej został uzyskany podczas nagniatania przy niskiej intensywności Almena z drobnymi i twardymi śrutami staliwnymi lub z kulkami ceramicznymi [4].
2 – wszystkie trasy krzywych są negatywne bez względu na inne parametry nagniatania o niskiej intensywności Almena, co powoduje wyższą trwałość zmęczeniową.
