"金属部品の表面処理方法であって、ナノ構造の表面層が得られるまでに、実質的に球状の粒子のストリームに金属部品の表面をさらして、前記表面の任意の部分がいくつかの主な入射に沿って前記粒子を受け入れるステップを含み、前記表面の部分上の前記粒子の前記主な入射は、円錐体または円錐形フィルムに実質的に分布され、前記円錐体または円錐形フィルムは、10°~45°の外側半頂角α、αβ、α‐βを有し、そして、前記粒子は、2mmより小さく、0.1mmより大きい直径を有するとともに、40m/s~100m/sの速度で投射される、金属部品の表面処理方法。前記ナノ構造の表面層が、50マイクロメートルよりも大きい平均厚さを有し、そして、前記ナノ構造の表面層の境界が、前記部品の金属材料に依存する硬度閾値よりも硬度の大きい前記金属部品の領域である、請求項1に記載の方法。前記硬度閾値が、前記金属部品の処理済み表面において得られた硬化の50である表面処理前の状態についての前記材料の硬化といして定義される、請求項2に記載の方法。前記粒子が、0.3mmより大きく、かつ、1.4mmより小さい直径を有している、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。前記粒子の入射が、実質的に連続して分布されている、請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。前記円錐体または円錐形のフィルムが、10°~30°の外側半頂角を有している、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。前記粒子のストリームが、中心方向に沿って投射された粒子のジェットを含み、前記金属部品が、支持体に固定されて、前記中心方向に対し傾斜して配向された前記表面を提供し、そして、前記支持体が、前記粒子のジェットの前記中心方向と同軸の周りを回転するように設けられている、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。前記中心方向に対する前記部品の前記表面の傾斜αが、10°~30°、好ましくは、約15°である、請求項7に記載の方法。前記粒子が、50m/s~80m/sの速度で投射される、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。前記粒子が、処理前の前記部品の表面の硬度よりも高い硬度を有している、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。請求項1~10のいずれか一項に記載の方法によって処理された表面を含む金属部品であって、前記表面は、50マイクロメートルよりも大きい平均厚さを有するナノ構造の表面層を含み、前記ナノ構造の表面層の境界が、前記部品の金属材料に依存する硬度閾値よりも硬度の大きい前記金属部品の領域である、金属部品。前記硬度閾値が、前記金属部品の処理済み表面において得られた硬化の50である表面処理前の状態についての前記材料の硬化として定義される、請求項11に記載の金属部品。前記ナノ構造の表面層が、100マイクロメートルよりも大きい平均厚さを有している、請求項11または12に記載の金属部品。金属部品の表面処理装置であって、0.1mmより大きく、2mmより小さい直径を有する実質的に球状の粒子からなる、40m/s~100m/sの速度で投射される、ストリームを生成することができる投射手段と、前記金属部品を保持できる、前記粒子のストリームにさらされた表面を含む、支持体と、前記粒子のストリームに対して前記支持体の向きを変えて、前記支持体の表面に対する前記粒子の主な入射を、10°~45°の外半頂角を有する円錐体または円錐形フィルムに実質的に分布させるアクチュエータと、を含む、表面処理装置。前記投射手段が、中心方向に沿って投射された粒子のジェットを生成することができ、前記支持体の表面が、前記中心方向に対し傾斜して配向され、そして、前記アクチュエータが、前記粒子のジェットの前記中心方向と同軸の周りに前記支持体を旋回することができる、請求項14に記載の表面処理装置。以下に、金属部品上にナノ構造化表面層を得ることを可能にするピーニングプロセスの一例を示す。特に指示がない限り、以下に示す実験データは、フラットな金属サンプルで得られる。金属部品上にナノ構造の表面層を得ることができるピーニングプロセスの実施形態を、以下に示す。特に指摘のない限り、以下に示す実験結果は、フラットな金属サンプルで得られたものである。図1には、金属表面1をナノ構造化するプロセスが概略的に記載されている。左側には、処理前に、表面1までに材料の粒2のサイズが、一貫して数十マイクロメートルから数百マイクロメートルである。右側には、処理後に、表面層3における材料の粒のサイズが、数十ナノメートル、例えば、約20ナノメートルに減少される。その一方で、より大きいサイズの粒は、材料のより深く存在し続ける。次に、表面1に対して垂直な、かつ、表面から材料の内部に向かって配向された、軸zを定める。表面層3と改質されてない非改質深い材料間の粒度推移は、実際のところ、図面に記載されたものよりは緩やかである。層3における材料のナノ構造化は、少なくとも600°Cの温度まで安定している。こうしたナノ構造化層で被覆された金属部品は、様々な産業、例えば、耐摩耗性、および、耐疲労性fatigueresistanceが重要な適用使用において使用され得る。図2は、かかるナノ構造化層を生成するのに使用され得るピーニング装置10を示す。装置10は、ショット粒子のサイズに基づいて変化し得る速度Vで投射されるショットのジェットを生成するように、空気圧縮機およびショット貯留層shotreservoir図示せずから供給された投射ノズル11を含む。または、ショット粒子の投射projectionは、周知技術に基づいて、羽根タービンvaneturbineを使用して行われ得る。通常のピーニング設備によって、20m/s~約120m/sの速度を得ることができる。使用されたショットは、原子化automizationによって得られた粒子で構成されているのが好ましい。かかる粒子は、比較的有利なコストで大量に生成することができ、かなり良い球形度sphericity、例えば、85以上の球形度を有している。そのコストは、実質的にボールベアリングボールballbaearingballよりも安く、その製造工程も実質的に統一化されて、99を超える球形度を達成する。または、他の従来のピーニング媒体、例えば、調整済みのカットワイヤーconditionedcutwire、ガラスビーズ、または、セラミックビーズなどを使用することができる。投射ノズル11は、以下のように構成された移動性支持装置12に向かって固定されている:金属製のディスク13は、固定されたフレーム19に対してピボットできるように、例えば、電気モータのような回転モータの軸上に設けられている。ディスク13の中心ピボット軸は、ノズル11の中心投射軸centralprojectionaxisと同軸上にある。ディスク13上には傾斜可能な支持体13が設けられ、ディスク13に対するその傾斜可能な支持体13の角度はスクリューによって調整することができる。傾斜可能な支持体14の中心部近くには固定クランプfasteningclamp15によって固定されている。その固定クランプ15には、支持体14に平行なスクリュー16が設けられている。そのスクリュー16は、処理すべき部品上へ締め付けられて、クランプ15間にその部品を固定し、処理後にその部品を撤去するために緩められる。図3には、投影ノズル11によって生成された粒子のジェット20が概略的に示されている。ジェット20は、半頂角halfapexangleβを有する略円錐形状を有している。その角度βは、例えば、影響を受けた領域21の半径ρと、領域21からノズル11のオリフィス22までの距離L間の比率として測定することができる。図4には、ピーニング装置10の作動原理が説明されている。支持体14に対して平行なサンプルの場合、ジェット20の中心軸25の周りに配された表面部は、局所の正常方向normaldirection26に対してαの入射角angleofincidenceで粒子を受け入れる。ジェット20のエッジの周りに配された表面部は、局所の正常方向27に対してα‐βの入射角でその粒子を受け入れる。ジェット20の反対側エッジの周りに配された表面部は、局所の正常方向28に対してαβの入射角で粒子を受け入れる。粒子投射の間に支持装置12が向きを変えるturnと、ジェット20に配されたサンプルの任意の部分は、多少広い円錐形フィルムに配された入射角で打たれる。この円錐形フィルムは、それが正確に角度αで同じ空間をしめる合致するジェットの中心に向かって薄く、α-βおよびαβ間のすべての角度を含む、ジェットの周囲peripheryに向かってより広い。βがα以上であれば、円錐形フィルムは、錐体coneに劣化する。支持装置12の回転時に、処理済み表面部は、円錐形フィルムに配された上昇値のすべての角度で打たれ得る。装置10のこうした特性によって、以下のテストにおいて詳細に説明するように、比較的高い生産性で異なる金属上にナノ構造化層を生成することができる。以下のテストにおいて、角度βは、約8°であり、距離Lは約300mmである。もちろん、粒子の小部分がジェット20の主方向の外側の非定型軌跡atypicaltrajectoryに沿って投射されるのは除外されない。以下に説明するテストは、様々なタイプのショットで行われた。その主な特性は、SAEJ444標準に基づいて、表1にて説明される。ショットタイプの名目上の直径nominaldiameterは、分布の中央径mediandiameterとして定義される:想定されたショットタイプの粒子の50重量は、名目上の直径よりも小さい直径を有し、50はより大きい直径を有する。<テスト1>表2は、傾斜α=15°で支持体14への固定clampingによって留められたE24スチール低合金スチール:0.2C,1.5Mn,98.2Feのフラットなサンプル上で装置10で行われた第1のテストの結果を説明する。この表には、テストに使用されたショットタイプ、投射速度V,範囲degreeofcoverageR、得られたナノ構造化層の厚さZn、その表面がピーニングにさらされたサンプルのビッカース硬度Vickerhardness、その反対面におけるサンプルのビッカース硬度、および、2つの硬度間の比率硬度増加として知られているが記載されている。範囲degreeofcoverageRは、ピーニングの影響を受けた表面の部分を測定したものである。本明細書では、次の定義が採用される:基準reference100は、投射された露出面の98に影響を与えるのに統計的に十分な量のショットを意味する。100を超えると、この基準量について線形則linearlawが適用される。したがって、1000の範囲というのは、基準量の10倍が投射されたことを意味する。したがって、一定の流速流量において、範囲degreeofcoverageは、サンプルの処理時の測定値である。ナノ構造層厚さZnは、2つの方法によって得られる:光学顕微鏡による観察および深さzの関数として材料の硬度プロファイルの観察。光学顕微鏡を通じて、測定された厚さは、ナノ構造化領域3に相当する視覚的に無定形の層の厚さに対する9回の観察の算術的な平均である。3つの領域上に処理済みサンプルの幅を測定し、領域毎に3つの測定値を得た。それは、測定方法の再現性を保証する。その後、顕微鏡観察結果を硬度プロファイルに相関させて、観察された視覚的に無定形の領域がナノメートルサイズの粒の効果による硬化に由来した硬度のピークに相当することを確認する。硬度プロファイルを生成するのに使用された方法は、レンズを備えた100gのロードHV0.1を有するプラミッド先端部を有するマイクロビッカース硬度テスターmicroVickershardnesstesterで最も外側の表面から始めて50マイクロメートルのステップstepの圧入線indentationlineを作ることからなる。ナノ構造化層およびサンプルの表面は、光学顕微鏡において視覚化される。こうして得られた硬度プロファイルは、50マイクロメートルから500マイクロメートルである。伝えられたcommunicated値は、3つの圧入線の平均であるので、信頼性のあり、再現性のある測定値となる。硬度プロファイルと厚さZn間の関係は、図5に基づいてより詳細に説明することができる。図5は、R=3000のテスト1のサンプルにおいて前述した方法によって得られた硬度プロファイルを示す。曲線30は、タイプS170ショットに相当する。曲線31は、タイプS280ショットに相当する。曲線32は、タイプS330ショットに相当する。曲線33は、タイプS550ショットに相当する。すべての曲線30~33上で、非常に高い硬度34の領域それは、ナノ構造化層3に相当する、および、厚さとともに硬度がより徐々に減少する第2の領域35それは、材料の歪み硬度strainhardeningに相当するが現れる。したがって、ナノ構造化層3の境界は硬度スロープの急な変化に相当する。この点は、視覚的観察によって得られた厚さZnが各々のショットタイプについて点鎖線にてプロットされた図5において証明される。より詳細に、図5においてテストされた4つのタイプについて、視覚的に観察されたナノ構造化層3の境界は、その硬度が、ここでは深さ50マイクロメートルにおける第1の測定点によって示される表面の硬度値と、材料がピーニングの影響を受けていない、表面から離れた硬度値ここでは、500マイクロメートルにおける最後の測定点によって示される間の中央値と同じである領域に実質的に相応する。したがって、ナノ構造化層3の定量的な定義は、硬度曲線の関数として設けても良い:ナノ構造化層3は、ピーニング処理によって生成された材料の硬化hardeningがサンプルの表面で得られた最大硬化maximumhardeningの50以上である領域である。この実験的な定義は、以下に説明するように、750超の範囲について実験によって検証された。図6は、4つショットタイプによる、範囲Rによって測定された、ピーニング処理時間の関数として視覚的に観察された厚さZnにおける変化を示す。曲線36は、タイプS170ショットに相当する。曲線37は、タイプS280ショットに相当する。曲線38は、タイプS330ショットに相当する。曲線39は、タイプS550ショットに相当する。曲線36~39は、その厚さの飽和閾値saturationthresholdおよびナノ構造化層3の検出閾値detectionthresholdを示す。特に、テスト1では、R=3000の範囲を超えるとその厚さはそれ以上有意に変化しないことが分かった。図6は、テスト1からのすべてのショットにおいて100マイクロメートルを超える、または、140マイクロメートルを超える厚さZnを得ることが可能であることを示す。この図はまた、タイプS280およびS330ショット曲線37および38の2つの利点を説明する。一方で、ナノ構造化層3は、より大きい粒子S550またはより小さい粒子S170よりも低い範囲R約300において有意に現れる。これに対して、厚さZnは、より大きい粒子S550またはより小さい粒子S170で得られたものよりも高いレベルのピークに達する。最も大きい粒子S550,曲線39で最大厚さZnが得られないことは驚くべきことである。しかし、この観察は、投射体のサイズが増加するときに、各々の粒子衝突における材料のより深くかつより強力な塑性変性にかかわる、粒子あたり動力学的エネルギーの増加と、衝突のより偏った空間分布にかかわる、衝突間の平均間隔meanspacingの増加間に存在する、競争効果によって説明することができる。この競争は、図16に概略的に示されている。図16には、衝突の影響を受けた領域名の結晶化ローブとも呼ばれるが、半球にて示されている。近い衝突は、処理済み表面全体上に比較的均一な厚さZnを生成するが、空間的に比較的に離れた衝突は、比較的小さい深さZ0上に変形されるエッジ領域と、材料が比較的大きい厚さZ1上に変形される中心領域を生じさせる。観察される厚さZnは、Z0とZ1の間にある。粒子のサイズが観察可能な効果を奏する別の特性は、処理済み表面に沿った厚さZnの均一性uniformityである。その特性は、厚さZnの標準偏差σを特徴とし得る。表3は、テスト1から得られたサンプルで測定した値を説明する。その顕微鏡写真が図17~19にて再生されている。選択された範囲について、最も大きいタイプS550ショットは、タイプS330で得られた厚さに匹敵する平均厚さを提供するが、標準偏差σは2倍である。また、図17~19は、ナノ結晶化ローブnanocrystallizationlobeの観察を可能にする。また、投射ノズル11の性質によっては、所定の範囲を得るのに必要とされる時間は粒子のサイズとともに増加し得る。図7は、通常のピーニングノズルモデルにおいて、2つの異なる粒子サイズについての投射時間に伴う範囲Rの変化を示す。ここで、その他の条件は全く同じである。曲線40は、タイプS550に関し、曲線41は、タイプS280に関する。テスト1において、100マイクロメートルの厚さを形成するために、タイプS550では107sが必要で、タイプS330では30sが必要で、タイプS280では75sが必要である。したがって、生産性の観点からの最適なショットタイプ、すなわち、単位時間あたりもっとも大きいナノ構造化厚さを生産するショットタイプは、S550粒子サイズ粒度を下回ることが分かる。したがって、テスト1は、最も大きい粒子の非生産的な効果counterproductiveeffectがタイプS550で起こり始めること、および、さらに大きいサイズを使用することは有利でないことを示す。図8は、処理済みサンプルの表面にて観察された硬化およびナノ構造化厚さZn間の関係を示す。曲線42は、厚さZn左側軸を示し、曲線43は、テスト1におけるタイプS280の範囲Rの関数として表面におけるビッカース硬度右側軸を示す。曲線43は、ナノメートルサイズの粒を形成することなく、初期硬度44から始めて領域45における硬度を第一に増加させる歪み硬化効果strainhardeningeffect、および、領域46における硬度を第二に増加させる材料のナノ構造化効果を示す。<テスト2>テスト1においてクランプ15によってその部品を固定する留める最適な効果を評価するために、任意の固定ストレスを与えることなく、サンプルを支持体14に取り付ける付着することによって、テスト1と同様の条件下でタイプS280ショットでテスト2を行った。図9は、テスト1からの曲線42上に重ね合わせられたテスト2□印における範囲Rの関数として厚さZnの変化を示す。2つのテストの結果厚さ測定、および、硬度測定間には何ら有意な差異は見られない。それは、テスト1における固定による部品の留めfasteningは、観察されたナノ構造化効果と何ら偶然の関係casualrelationshipをも有しない。<テスト3>ショットジェットについて処理すべき部品の配向の効果を評価するために、0~45°の角度αおよび支持体装置12の回転を変えながら、テスト1と同様の条件下でタイプS170,S280,および、S330ショットを用いてテスト3を行った。テスト3において得られたナノ構造化厚さを表4に記録した。各々のショットタイプについて、角度αとともに厚さZnが変わり、α=15°において非常に明確にピークに達することが観察される。支持体の回転は、α=0°について何ら有意な効果を生じさせないが、支持体が傾斜されているときに厚さZnを実質的に増加させることが観察される。これらの観察によれば、処理済み表面の任意の点において変化された入射での粒子の衝突の生成は、実質的にナノ構造化プロセスの生産性を向上させる。特に、これらのインスタンスinstanceは、このテストの範囲内で約10~45°間の外側半頂角outerhalfapexangleを有する円錐体または円錐形フィルム内に分布される。図10は、支持体の回転に伴う表4からの結果をグラフで示す。曲線50は、タイプS170ショットに相当し、曲線51は、タイプS280ショットに相当し、曲線52はタイプS330ショットに相当する。ナノ構造化プロセスに対する処理済み材料の特性の効果を評価するために、異なる材料を用いて他のテストを行た。理論上、異なる材料は、厳しいsevere塑性変性、つまり、ナノ結晶化メカニズムに対する異なる感受性を有する。厳しい塑性変形下の粒精練grainrefinementプロセスは、材料の構造および積層欠陥エネルギーstackingfaultenergySFEのような内因性および外因性の要因に依存する。例えば、純粋な鉄のような材料のSFEエネルギーが大きければ大きいほど、様々なスリップ面slipplaneの活性化、および、粒要求プロセスgrainrequirementprocedureに必要な転位dislocationの生成はより難しくなる。したがって、特に、転位dislocationの形成に有利な沈殿の形態の、炭素またはその他の合金元素のような、他の元素の選択的な任意の存在および金属の結晶学的構造は、ナノ構造化プロセスの生産性に影響を及ぼす。<テスト4>タイプS280ショットを使用して、テスト1と同様の条件下で、304Lステンレス鋼および32CDV13構造鋼structuralsteelのサンプルを用いた比較テストを行った。図11は、図5に類似した形で、R=3000の硬度プロファイルの観点から、これらのテストの結果を示す。曲線53は、304Lステンレス鋼に相当し、曲線54は32CDV13構造鋼に相当する。これらの材料の硬度プロファイルは、テスト1において観察された傾向に合致する。図11の領域34および35は、図5におけるものと同じ意味を有している。テスト1からの曲線31E24鋼は、比較のためにプロットされる。観察された厚さZnは、視覚的にE24については143マイクロメートルであり、32CDV13構造鋼については176マイクロメートルであり、304Lステインレス鋼については155マイクロメートルである。もう一度、曲線54、31について前述した実験的定量的な定義の有効性を観察する。この定義は、硬化の基準が深さ300マイクロメートルで選択されたときに、曲線53304L鋼に明確に合致する。基準の選択は、材料のピーニングの間に、より具体的には、材料の歪み硬化ステップに相当するピーニングの最初のステップの間に、304L鋼に特異的な微小構造microstructureの変化によって説明される。材料のピーニングの最初のステップの間に、304L鋼の一定量のオーステナイトausteniteが歪みによって誘導されたマルテンサイトstraininducedmartensiteに転換される。こうした歪みによって誘導されたマルテンサイトへの転換は、硬度に有意な増加をもたらす。曲線53上で、硬度の有意な減少は、300~350マイクロメートル間で可視的である。硬度におけるこうした減少は、全体として、歪みによって誘導されたマルテンサイト高含量を有する相、および、オーステナイト相遷移転移に相当する。第2のステップにおいて、ナノ構造化層3はマルテンサイト相に現れる。したがって、350マイクロメートルよりも大きい厚さから始まり、304L鋼のサンプルは、オーステナイトの元の硬度を有し、300マイクロメートルよりも小さい厚さについては、材料の硬度は、ナノ構造化層および歪みによって誘導されたマルテンサイトの両方によって増加される。したがって、ナノ構造化層を決定するにの使われた基準硬度referencehardnessは、ここでは約300マイクロメートルである、歪みによって誘導されたマルテンサイトの最も深い層における硬度である。<テスト5>タイプS170ショットを使用したテスト1と同様の条件下で、0.03C99.8Feを含有する純粋な鉄のサンプルで比較実験を行った。純粋な鉄は、フェライト構造および高いSFEエネルギー約200mJ/m2に基づいて、粒精練用の最も好ましくない材料の一つであると考えられる。図12からの曲線55は、範囲Rの関数としての、視覚的に観察された、このテストから得られた厚さZnを示す。テスト1からの曲線36E24鋼は、比較のためにプロットされる。したがって、E24鋼は純粋な鉄R=1000におけるナノ構造化層の出現よりも迅速にナノ結晶化し、飽和時により厚いナノ構造化層Zn=130マイクロメートル対Zn=100マイクロメートルを有する。テスト5は、このプロセスによって、予想される材料の大部分において100マイクロメートルよりも厚いナノ構造化層を得ることができることを示す。<テスト6>より小さい粒子の効果を評価するために、0.03C99.8Feを含有する純粋な鉄のサンプル、および、タイプS070ショットでテストを行った。他の条件はテスト1と同様である。図13は、図8と同様に、投射速度V=60m/sで得られた結果を示す。曲線60は、表面におけるビッカース硬度を示し、曲線61は視覚的に観察された厚さZnを示す。厚さZnはR3000から前方に60マイクロメートルに近いレベルで飽和状態に達するsaturateことが分かった。タイプS070のような小さい粒子で、この範囲は、例えば、通常のピーニング材料で、例えば、300sよりも短く、急速に得られ得る。図14は、図8と同様に、投射速度V=92m/sで得られた結果を示す。曲線62は、表面におけるビッカース硬度を示し、曲線63は厚さZnを示す。厚さZnは、R=3000から前方に80~90マイクロメートルに近いレベルで飽和状態に達することが分かる。これらの結果は、前述した文献InternationalISIJpublicationの図4に示したようなものと比較すべきである。上記文献によれば、使用されたFe-3.3Si合金はFe-0.03Cに匹敵するフェライト結晶性構造を有している。テスト6は、範囲degreeofcoverage、粒子のサイズ、および、投射速度これらのいずれもこの文献よりも低いでより大きいナノ構造化厚さを得ることを示す。範囲の比較は、2つのケースにおける異なる定義のため校正を必要とする。より低い投射速度の使用は、マイクロクラックmicrocrackにより弱い材料を保護し、または、処理済みサンプルの粗度roughnessを減少させるのに有利であることを証明し得る。<テスト7>テスト7は、0.03C99.8Feを含有する純粋な鉄のサンプルおよびタイプS170ショットを使用して行った。その他の条件はテスト1と同様である。図15は、図8と同様に、投射速度V=57m/sで得られた結果を示す。曲線64は、表面におけるビッカース硬度を示し、曲線65は厚さZnを示す。数字44、45、46は、図8と同じ意味を有する。厚さZnは100マイクロメートルに近いレベルで飽和状態に達することが観察される。<テスト8>第2の一連のテストを説明する。これらの第2のシーリズのテストにおいては、より正確な方法を使用してサンプルの硬度プロファイルを測定して、材料の硬度曲線にのみ基づいたナノ構造化層の定義を提供する。表5は、表2に示したテスト1と同様の条件に基づいて行われた第2の一連のテストの結果を示す。第2の一連のテストの間に硬度プロファイルを生成するのに使用された方法は、最も外側にある表面から20マイクロメートルから始まって100マイクロメートルの深さまで10マイクロメートルのステップで圧入線indentationlineを作ることからなる。その後、圧入線は、深さ300マイクロメートルまで50マイクロメートルのステップで続く。その圧入線は、レンズを有する25gのロードHV0.025を備えたピラミッド状の先端を有するマイクロビッカース硬度テスターで作成される。それは、1マイクロメートルのステップを有する電動式テーブルと、BuehlerOmnimetMhtsa制御および測定ソフトウェアと、を含むをBuehlerMicromet5104マイクロハードネステストーである。その硬度プロファイルは、20マイクロメートルから300マイクロメートルの深さから得られる。伝えられた数値は、3つの圧入線の平均であるので、信頼できる、再現性のある測定値である。前述したテストと同様に、サンプルの表面およびナノ構造化層を、光学顕微鏡によって可視化した。サンプルの観察は、ZeissaxioscopeA1顕微鏡、QimagingMicropublisher50RTVカメラ、aZeissECEPIPLANX1002HDレンズ、および、Axiovision48ソフトウェアを使用して行う。表5の最初の3つのカラムは、表2の最初の3つのカラムに相当する。第4番目のカラムに記載されているのは、硬度に関してZnhと示されている、ナノ構造化層の厚さである。テスト8では、ナノ構造化層Znhの厚さは、深さzの関数として硬度プロファイルにのみ基づいた方法によって得られた。このため、硬度閾値は、材料がピーニングによって実質的に変えられていない改質されていない深い層におけるサンプルの硬度と、表面層上で測定された硬度間の硬度の中央値medianvalueを計算することによって決定される。したがって、ナノ構造化層Znhの厚さは、厚さの増加分が、この表面処理後のサンプルの表面において観察された硬度における増加の半分である、厚さに相当する。第5番目および第6番目のカラムは、処理済み面および未処理面上のサンプルの表面での硬度を言及する。これらの値は、測定された硬度曲線の第1の測定点つまり、20マイクロメートルの深さである。総合すると、硬度は、テスト1よりも表面近くで測定されて、硬度値は、表2よりも高い。表面周辺の粒のサイズは、勾配または、傾斜gradientによって異なる。従って、最も外側の表面領域において、粒のサイズは10~50ナノメートルで分布し、より深い領域において、粒のサイズ粒度は数十ナノメートルから数百ナノメートルで分布する。また、硬度は、テスト2よりもテスト1においてより大きいロードloadで測定される。材料に生じる影響impresssionは、テスト1においてより大きい直径を有するので、測定の正確性に劣る。表5の最後のカラムは、マイクロハードネスmicrohardnessテスターの不確実性限界uncertaintymarginから得られた厚さ測定値Znhの不確実性限界を言及する。硬度測定は、E24鋼について±10ビッカースの不確実性を有し、32CDV13鋼については±9.5ビッカースの不確実性を有し、そして、304L鋼については±13.5ビッカースの不確実性を有している。硬度測定の精度をよりよくするために、硬度テスターロードは材料の硬度の関数として適合させる:より硬い材料にはより大きいロードloadを使用する。従って、32CDV13鋼および304L鋼については、50gのロードHV0.050を使用する。図21は、R=3000のテスト1からのサンプルに相当するサンプルについて前述した方法によって得られた硬度プロファイルを示す。曲線70は、タイプS170ショットに相当し、曲線72は、タイプS330ショットに相当し、曲線873は、タイプS550ショットに相当する。すべての曲線70、72、および73上で、ナノ構造化層3に相当する非常に高い硬度の区間zoneが現れ、そして、硬度が深さとともに徐々に減少する、材料の歪み硬化strainhardeningに相当する、第2の区間が現れる。例えば、図21において、曲線70に関連したサンプルの深い層で測定された硬度値74、および、表面層上で測定された最大硬度値75は、それざれ142ビッカースおよび300ビッカースである。相応する閾値71は、221ビッカースの値を有するが、それは、サンプルの深い層で測定された硬度値74と、サンプルの表面層上で測定された最大硬度値75間の中央値に相当する。この閾値によって、S170ショットに相応するテストにおいて約81.5マイクロメートルの値を有するナノ構造化層の厚さZnhを決定することができる。したがって、ナノ構造化層の厚さZnhの不確実性範囲uncertaintyrangeは、硬度の不確実性範囲および硬度閾値から決定される。例えば、前述した221ビッカースの閾値71について、ナノ構造化層の厚さの境界値boundaryvauleを231ビッカースおよび211ビッカースそれぞれの硬度値85および86に対してプロットする。したって、ナノ構造化層の厚さは、約69~約92マイクロメートルの範囲内に存在する。ナノ構造化層の厚さの不確実性範囲を表5に示す。従って、硬度の不確実性に基づいて、それ自体グラフにて測定されたナノ構造化層の厚さはまた測定可能な不確実性を有する。前述したように、硬度に基づく第2の測定方法は、視覚的な決定方法と一致する:図22は、図21からの曲線70に相当するサンプルR=3000でS170ピーニングの光学顕微鏡写真上で観察された領域を概略的に示す。サンプルの表面からの深さzの関数としての硬度プロファイル70は、これらの領域を概略的に示す図上にプロットされている。図22では、材料が実質的に無定形であり、かつ均一近質homogeneousである領域に相当するナノ構造化層77が観察される。層77は、図17~19における観察されたより暗い区間zoneに相当する。層77は、部品の表面76から第2の層78まで延在する。この第2の層78は、粒の境界が観察され、粒の境界によって区切られた粒のサイズ粒度が深さとともに増加する領域に相当する。光学顕微鏡写真では、層78は層77から始まるコントラストにおける急な増加から延在する領域に相当する。この第2の層78は、材料の歪み硬化領域strainhardeningregionに相当する。第3の層79は、粒のサイズが一定に保たれる領域を含む。硬度閾値71は、ナノ構造化表面層77および層78間に視覚的に観察される境界84と実質的に一致する。表2に記載した視覚的に観察された厚さ値Znと、表5に記載した厚さとの間の差異は、表2に記載した測定値が、通常±30マイクロメートルの比較的高い不確実性限界を有することに起因する。実際、表2に記載した視覚的観察は、転移層転位層transitionlayer78の一部を含むが、それによってより高い厚さ値が説明される。前述した硬度に基づく厚さの測定方法は、ナノ構造化層が薄いとき750未満の範囲でテスト8からのサンプルの場合に相当する光学的観察と相違し得る。ナノ構造化層の厚さを決定する別の方法を使用することも可能である。こうした別の方法はまた、硬度閾値からナノ構造化層の厚さを決定するという原則に基づく。この方法は、ナノ構造化層がサンプル上に現れ、つまり、非常に薄い厚さを有するときに、そのナノ構造化層3が該閾値に相応する表面における硬度値を有しているという観察から出発する。一例をあげると、図23によれば、曲線80は、範囲の関数としてナノ構造化層の厚さを示し、曲線81はS170ピーニングテストについての範囲の関数としてサンプルの表面硬度を示す。ナノ構造化層の検出可能な厚さの最小値82は、150の範囲において現れる。しかし、ナノ構造化層のこうした出現の際に測定された表面硬度83は、226ビッカースである。この硬度閾値226は、750未満の範囲での処理後のナノ構造化層の厚さを決定するための硬度閾値の実際値realisticvalueをなす。この代案的な数値は、R=3000221ビッカースでの中央値を用いて決定された硬度閾値に近い数値を有する。表5に示したテスト8において、硬度閾値は、750未満の範囲についてのこうした別の方法で測定された。表5において、この別の方法で決定された数値には、星印をつけてある。これらの結果は、前述した文献MaterialsTransactionspublicationの図3aおよび4bに示された結果と比較すべきである。特に、厚さが大きくなればなるほど、同じショットサイズについての超音波ショットピーニングUSSPよりもはるかに柔軟なプロセスで、かつより短時間で得られる。前述した結果は、フラットな金属サンプルで得られたものであるが、使用されたプロセスは、任意の形状の金属部品に適用可能である。特に、非平面状の表面を処理するために、毎回処理済み表面部分を配向させて、フラットな表面に対しての前述した角度条件を、非平面状の表面の連続的な部分各々に対して考慮適用することによって、非表面状の表面の限られた部分を連続して処理することができる。ここで、表現連続的な部分は、表面部分が局所曲率半径に対して比較的小さいと、表面部分の平均配向averageorientationを定義することができ、かつ、表面部分が投射されるショットのサイズに対して比較的大きいと、多数の衝突が統計学的に予想される、表面部分を意味する。特定の非平面状の形状geometryは、部品上の一つの同じ粒子による複数の衝突を生じること、すなわち、跳ね返りreboundができる。しかし、跳ね返りが、非常に高いエネルギー損失をもたらすことを考えると、それは粒子の主な入射、つまり、最も有意である部品への最初の衝突以前の入射であると考えられる。処理すべき部品の各々の表面部について前述した配向条件を実行することが望まれなく、また可能でない場合、最終的な使用において最もストレスを受けると予想される金属部品の部分部品の作業面と呼ぶを同定確認することが好ましい。例えば、ギアーピニオンgearpinionの作業面workingsurfaceは、概して歯の基部baseofteethである。したがって、一例において、ピニオンのナノ構造化処理は、粒子ジェットに向かい合う歯の基部面を連続的に配向して、歯の基部面上で粒子の主な入射の特定の配向を実施することによって、行われ得る。単一の投射ノズルは、図2からの装置の例に示されている。しかし、複数の投射ノズルを備えたピーニング装置も考えられる。これらの投射ノズルは、複数の異なる入射incidenceに沿って部品の該表面を標的化するように配置され得る。投射ノズルは、処理すべき部品の様々な表面を標的化するよう配置され得る。10~45°の外側半頂角を有する円錐体または円錐形フィルムに分布される粒子の主な入射発生を生じさせるよう、投射ノズルおよび部品の支持体の他の相対的な配置も考えられる。本発明は、いくつかの実施形態とついて説明されているが、これらに限定されないこと、および、それが、本発明の範囲に入る、説明された手段の全ての技術的手段およびそれらの組み合わせを含むことは明らかである。特に、実施例に記載された実施形態は、ピーニング処理によって比較的厚いナノ構造化層を形成することができる同質のhomogeneous材料に関する。その範囲によって得ることができたナノ構造化層の厚さによって所定の材料に適用された範囲を特徴とすることができる。したって、他の事前処理を経た材料への同様の範囲の適用によって、たとえこの事前処理済み材料が前述した実施形態に該当しない、例えば、異質のheterogeneous材料であるとしても、ナノ構造化表面層を効率よく生成することができる。有する、含むの動詞は、特許請求に記載されたその他の要素やステップの存在を排除しない。要素またはステップについて使用された単数形は、特に言及しない限り、かかる要素またはステップの複数形を排除しない。いくつかの手段またはモジュールは、一つの同じ材料要素によって示され得る。特許請求の範囲に使用された符号は、特許請求の範囲を限定するものと解釈されてはならない。"