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構造用セラミックスであるアルミナ、炭化珪素、窒化珪素、部分安定化ジルコニアを横型平面研削盤を用いて研削し、研削加工面下の残留応力をX線応力測定法によって測定した。
この残留応力の生成要因を研削時の材料除去機構をもとに考察し、標準的な研削条件で研削された場合の研削現象から主要となる要因を抽出した。得られた結果は次の通りである。
(1)圧縮残留応力を生じさせる研削面下の永久変形は、主として砥粒の被削材に対するバニシ作用によって与えられる。その作用は材料除去時の破壊の規模に応じて制限される。
(2)標準的な条件で研削された構造用セラミックス表面の圧縮残留応力は、おおむね曲げ強さの大きい材料では大きくなる。硬さが大きい材料ではバニシ作用が破壊によって制限されてむしろ小さくなる。
(3)研削面の研削方向とそれに垂直な方向との残留応力の比はそれぞれの方向の表面粗さの比の増大とともに直線的に増大する。
(4)圧縮残留応力の存在深さは砥粒のバニシ作用をモデル化した球押込みによる塑性変形域の大きさから非破壊的に推定することができる。砥粒の大きさ、研削面の十点平均粗さ(研削方向に垂直な方向)、材料のヤング率とビッカ-ス硬さを与えたときに求められる塑性変形域の大きさの65〜85%が実際の存在深さの目安となる。
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