ISO 26910-1:2009
(Main)Springs — Shot peening — Part 1: General procedures
Springs — Shot peening — Part 1: General procedures
ISO 26910-1:2009 specifies general requirements for the shot peening process applied to springs in order to improve their resistance to fatigue and stress corrosion cracking, mainly by introducing compressive residual stresses into their surface layers.
Ressorts — Grenaillage de précontrainte — Partie 1: Modes opératoires généraux
L'ISO 26910-1:2009 spécifie les exigences générales relatives au procédé de grenaillage de précontrainte appliqué aux ressorts afin d'améliorer leur résistance à la fatigue et à la fissuration par corrosion sous contrainte, principalement en créant des contraintes résiduelles de compression introduites dans leur couche superficielle.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 26910-1
First edition
2009-06-15
Springs — Shot peening —
Part 1:
General procedures
Ressorts — Grenaillage de précontrainte —
Partie 1: Modes opératoires généraux
Reference number
©
ISO 2009
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Strategies for conducting shot peening. 3
4.1 General. 3
4.2 Mode of shot peening. 3
4.3 Conditions of shot peening . 3
4.4 Category of shot peening machine. 4
4.5 Protection of non-peening surface . 4
4.6 Pre- and post-peening treatments . 4
5 Peening media. 4
6 Almen strip . 5
6.1 Class of Almen strip . 5
6.2 Selection of the class of Almen strip. 5
6.3 Almen strip holder . 6
7 Method of measurement . 7
7.1 Measurement of Almen arc height. 7
7.2 Evaluation of coverage. 7
7.3 Determination of saturation time . 8
8 Shot peening machine. 8
9 Control of shot peening . 8
9.1 Almen arc height. 8
9.2 Coverage. 8
10 Measurement of residual stress. 8
11 Report . 9
Annex A (normative) Standard photographs of coverage . 10
Annex B (normative) Saturation time. 11
Annex C (informative) Almen gauge. 13
Bibliography . 15
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
ISO 26910-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 227, Springs.
ISO 26910 consists of the following part, under the general title Springs — Shot peening:
⎯ Part 1: General procedures
iv © ISO 2009 – All rights reserved
Introduction
Shot peening is widely applied to various mechanical and structural elements in a wide range of industrial
fields, because of its effective improvement in the strength and life properties at moderate costs. It is also
used in some cases for other purposes such as to form thin sheet products, to increase wear resistance, or to
assist lubrication effect, deburring and so on. It is, however, especially important for spring industries, as it is
indispensable for the achievement of the required fatigue strength and to decrease stress corrosion cracking.
The important effects of shot peening are known to be due mainly to the compressive residual stresses
introduced near the shot peened surface, and helped sometimes by the work hardening of the surface layers.
Various processing methods have been developed and practised together with diverse materials for shot
peening.
This part of ISO 26910 serves to establish smooth technical communication between the spring
manufacturers and industry related to shot peening, including peening machine manufacturers, peening media
suppliers and shot peening processors, as well as users of those springs in various industrial sectors.
INTERNATIONAL STANDARD ISO 26910-1:2009(E)
Springs — Shot peening —
Part 1:
General procedures
1 Scope
This part of ISO 26910 specifies general requirements for the shot peening process applied to springs in order
to improve their resistance to fatigue and stress corrosion cracking, mainly by introducing compressive
residual stresses into their surface layers.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 31-0, Quantities and units — Part 0: General principles
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
shot peening
cold work applied to the surface of a material or a mechanical element, to improve its fatigue strength and
stress corrosion cracking resistance, by a stream of near spherical hard particles at a high velocity that
generates compressive residual stresses and work hardening in the surface layer
3.2
peening media
generally spherical or near-spherical hard particles, made of metals, glasses or ceramics, used for shot
peening
NOTE Individual particles can be called shots.
3.3
Almen strip
rectangular metal strip used for evaluating the peening intensity by the magnitude of its bending deformation
after shot peening on one surface
3.4
Almen arc height
h
height of the arched deformation of an Almen strip measured on the basis of a fixed span
NOTE It is expressed in millimetres.
3.5
saturation time
t
minimum time for which the successive increase of Almen arc height is less than 10 % for an additional
exposure equal to time t, i.e. a total time of 2t
3.6
peening intensity
intensity of shot peening, dependent on the kinetic energy of shots acting on the unit surface area of the
workpiece per unit time, and is usually evaluated by the Almen arc height for the saturation time
3.7
saturation curve
trend curve representing the change of Almen arc height with time of shot peening, until the Almen arc height
saturates
3.8
coverage
area ratio of the dents formed by shot impacts to the total area of the measuring surface
3.9
residual stress
internal stress of a material remaining after the removal of external forces and heat applied on it
3.10
particle size distribution
size distribution of shots
3.11
ordinary peening
mode of shot peening using one type of peening media nominally larger than 0,2 mm and resulting in an
Almen arc height of between 0,15 mm and 0,6 mm (A)
3.12
multi-stage peening
mode of shot peening consisting of a series of peening at different conditions
NOTE 1 The name indicates the number of peening conditions combined, for example, “two-stage peening”.
NOTE 2 Two-stage peening is the one most practised. It usually consists of a first stage at an intensive peening
condition with larger shots at higher speeds, and a second stage at moderate or weak peening condition. The first peening
stage generates higher compressive residual stresses deep under the surface of a spring, while the compression is poor
near the surface. The second peening generates shallower residual compressive stresses. The sum of the two
compressive stresses would give a good distribution pattern of compressive stresses from the surface to the required
depth.
3.13
stress peening
mode of shot peening applied under a static force corresponding to the working force of the spring during use
NOTE Stress peening ensures that a spring will keep its intended compressive residual stresses under the applied
tensile stresses at its working state. This is one of the frequently used techniques for laminated leaf springs, for example.
3.14
hot peening
mode of shot peening applied at elevated temperatures ranging from 150 °C to 350 °C for steel springs
NOTE Hot peening is based on the ageing effect of steels. It is generally advantageous for achieving enhanced
compressive residual stresses especially in hard steel springs.
2 © ISO 2009 – All rights reserved
3.15
heavy peening
mode of shot peening resulting in an Almen arc height larger than 0,6 mm (A) using a peening media larger
than 0,2 mm
3.16
fine peening
mode of shot peening resulting in an Almen arc height smaller than 0,15 mm (A) using a peening media not
exceeding 0,2 mm
3.17
X-ray stress measurement
method for measuring internal stresses near the surface of polycrystalline materials based on X-ray diffraction
techniques
4 Strategies for conducting shot peening
4.1 General
The mode, condition, category of peening machine, protection of non-peening surface and pre- and post-
peening treatment should be determined based upon past experience and anticipated results prior to carrying
out the process.
4.2 Mode of shot peening
The mode of shot peening shall be one of the following:
a) ordinary peening;
b) multi-stage peening;
c) stress peening;
d) hot peening;
e) heavy peening;
f) fine peening.
4.3 Conditions of shot peening
The conditions of shot peening shall be defined for the following items:
a) type of peening media;
b) desired Almen arc height, h, in combination with the class of Almen strip;
c) coverage, indicating the location and area of measurement;
d) processing time of shot pee
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 26910-1
Première édition
2009-06-15
Ressorts — Grenaillage de
précontrainte —
Partie 1:
Modes opératoires généraux
Springs — Shot peening —
Part 1: General procedures
Numéro de référence
©
ISO 2009
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Publié en Suisse
ii © ISO 2009 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Stratégies de grenaillage de précontrainte. 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Mode de grenaillage de précontrainte. 3
4.3 Conditions de grenaillage de précontrainte .3
4.4 Catégorie de grenailleuse . 4
4.5 Protection des surfaces non grenaillées. 4
4.6 Traitements préalable et ultérieur . 4
5 Grenaille. 5
6 Éprouvette Almen . 5
6.1 Classes d'éprouvette Almen. 5
6.2 Sélection de la classe d'éprouvette Almen . 6
6.3 Support d'éprouvette Almen. 6
7 Méthode de mesure . 8
7.1 Mesurage de la flèche Almen . 8
7.2 Évaluation du taux de recouvrement. 8
7.3 Détermination du temps de saturation. 9
8 Grenailleuse . 9
9 Contrôle du grenaillage de précontrainte . 9
9.1 Flèche Almen. 9
9.2 Taux de recouvrement. 9
10 Mesurage des contraintes résiduelles. 9
11 Rapport . 10
Annexe A (normative) Photographies de taux de recouvrement normalisées. 11
Annexe B (normative) Temps de saturation. 12
Annexe C (informative) Jauge Almen. 14
Bibliographie . 16
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'ISO 26910-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 227, Ressorts.
L'ISO 26910 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Ressorts — Grenaillage de
précontrainte:
⎯ Partie 1: Modes opératoires généraux
iv © ISO 2009 – Tous droits réservés
Introduction
Le grenaillage de précontrainte est une méthode largement appliquée à divers éléments mécaniques et de
construction dans de nombreux domaines industriels, en raison de l'amélioration conséquente à moindres
coûts qu'elle apporte à leurs caractéristiques de résistance et de durée de vie. Elle est aussi utilisée à d'autres
fins comme l'élaboration de produits en tôle mince, l'augmentation de la résistance à l'usure ou l'aide au
graissage, à l'ébavurage, etc. Le grenaillage est toutefois plus particulièrement utile pour la fabrication des
ressorts, dans la mesure où il est indispensable pour obtenir la résistance à la fatigue et la diminution de la
fissuration par corrosion sous contrainte.
Les effets importants du grenaillage de précontrainte sont principalement dus aux contraintes résiduelles de
compression superficielle induites par le grenaillage qu'améliore encore parfois l'écrouissage des couches
superficielles. Diverses méthodes de traitement ont été mises au point et utilisées avec différents matériaux
de grenaillage de précontrainte.
La présente partie de l'ISO 26910 a été élaborée afin d'établir un mode de communication efficace entre les
fabricants de ressorts et les industries susceptibles d'utiliser le grenaillage de précontrainte, dont les
fabricants de grenailleuses, les fournisseurs de grenaille et les conditionneurs pour grenaillage de
précontrainte, ainsi que les utilisateurs des ressorts dans différents secteurs industriels.
NORME INTERNATIONALE ISO 26910-1:2009(F)
Ressorts — Grenaillage de précontrainte —
Partie 1:
Modes opératoires généraux
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 26910 spécifie les exigences générales relatives au procédé de grenaillage de
précontrainte appliqué aux ressorts afin d'améliorer leur résistance à la fatigue et à la fissuration par corrosion
sous contrainte, principalement en créant des contraintes résiduelles de compression introduites dans leur
couche superficielle.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 31-0, Grandeurs et unités — Partie 0: Principes généraux
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
grenaillage de précontrainte
travail à froid consistant à projeter sur la surface d'un matériau ou d'un élément mécanique un flux de
particules dures quasi sphériques à une vitesse élevée, ce qui engendre ainsi une contrainte résiduelle de
compression et un écrouissage afin d'augmenter sa résistance à la fatigue et à la fissuration par corrosion
sous contrainte
3.2
agent de grenaillage
particules dures généralement sphériques ou quasi sphériques, en métal, en verre ou en céramique, utilisées
lors du grenaillage de précontrainte
NOTE Les particules individuelles peuvent aussi être appelées grenaille.
3.3
éprouvette Almen
bande métallique rectangulaire servant à évaluer l'intensité du grenaillage en fonction de sa déformation de
flexion résultant du grenaillage de précontrainte sur une surface
3.4
flèche Almen
h
hauteur de la déformation de l'arc d'une éprouvette Almen mesurée sur une distance de portée fixe
NOTE La flèche est exprimée en millimètres.
3.5
temps de saturation
t
temps minimal au-delà duquel l'augmentation de la flèche Almen demeure inférieure à 10 % pour une
exposition supplémentaire équivalente au temps t, soit un total de 2t
3.6
intensité de grenaillage
paramètre fonction de l'énergie cinétique de la grenaille projetée sur une unité de surface de la pièce à traiter
par unité de temps, généralement évaluée grâce à la flèche Almen pour un temps de saturation donné
3.7
courbe de saturation
courbe représentant l'évolution de la flèche Almen suivant le temps du grenaillage de précontrainte et jusqu'à
saturation
3.8
taux de recouvrement
rapport entre la superficie des enfoncements provoqués par les impacts de la grenaille et la superficie totale
de la surface de mesure
3.9
contrainte résiduelle
contrainte interne subsistant dans un matériau après suppression des forces externes et des sollicitations
thermiques qui lui ont été appliquées
3.10
distribution de la taille de la grenaille
distribution granulométrique des grenailles
3.11
grenaillage ordinaire
mode de grenaillage de précontrainte utilisant un type de grenaille d'une grosseur nominale supérieure à
0,2 mm, ayant pour résultat une flèche Almen comprise entre 0,15 mm et 0,6 mm (A)
3.12
grenaillage à passes multiples
mode de grenaillage de précontrainte consistant en une série de grenaillages effectuée dans différentes
conditions
NOTE 1 Il est appelé grenaillage en deux étapes par exemple pour indiquer le nombre de conditions de grenaillage
associées.
NOTE 2 Le grenaillage en deux étapes est le plus utilisé. Il est constitué d'une première étape de grenaillage,
généralement dans des conditions intensives à l'aide d'une grosse grenaille, à vitesse élevée et la seconde se déroule
dans des conditions modérées ou plus faibles. La première étape engendre des contraintes résiduelles de compression
élevées dans les couches profondes du ressort, tandis que la compression en surface reste faible. La seconde étape crée
des contraintes résiduelles de compression plus superficielles. La somme des deux contraintes résiduelles de
compression aboutirait à une bonne répartition des contraintes entre la surface et la profondeur requise.
3.13
grenaillage sous contrainte
mode de grenaillage de précontrainte sous une charge statique correspondant à la charge de fonctionnement
du ressort pendant son utilisation
NOTE Le grenaillage sous contrainte garantit que le ressort conserve les contraintes résiduelles de compression
requises sous les contraintes de traction appliquées pendant son fonctionnement. Cette technique est fréquemment
utilisée dans le cadre de l'utilisation de ressorts à lames superposées, par exemple.
2 © ISO 2009 – Tous droits réservés
3.14
grenaillage à chaud
mode de grenaillage de précontrainte appliqué sur des ressorts en acier à des températures élevées,
...
Questions, Comments and Discussion
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