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近年、セラミックスに代表される高硬度難切削材料の研削・研磨に用いられるダイヤモンド砥石において、結合材の適否は重要な問題である。最近、鋳鉄を結合材としたダイヤモンド砥石が開発され、従来のメタルボンドダイヤモンド砥石が大きく改善されてきている。本研究室では鋳鉄粉末に替え鋳鉄ファイバーを用いたときの研削性能向上について基礎的に解明を進め、また、HIP処理による高圧処理効果を検討している。本年度の研究においては、鋳鉄ファイバーを用いることによるダイヤモンド砥粒の脱落防止向上への期待をより効果的な作用とするために、銅粉末を添加しダイヤモンド砥石にHIP処理を施し研削性能向上を企てた。その結果、次のようなことが明らかとなった。
鋳鉄ファイバーとして直径φ30μm長さ0.5mmを用い、5wt%から20wt%の範囲で銅粉末を添加し、1173Kで真空焼結した後、HIP処理を1273Kで1時間の120MPaアルゴン雰囲気下で行うと、窒化ケイ素セラミックスに対する研削性能(ITO式研磨試験機)は、銅の添加量が多いほど大きくなった。また、同一温度処理条件で真空処理したダイヤモンド砥石試料に比べHIP処理したダイヤモンド砥石の研削性能は向上した。研削試験後の表面をマイクロビデオスコープにより表面観察から、銅の添加量が多いほどダイヤモンド砥粒砥と鋳鉄ファイバーとの界面がより密になりよりダイヤモンドの欠落防止が行えると思われる。
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