セラミックスに代表される高硬度、難切削材料の研磨に有効なダイヤモンド砥石において、結合材は重要な因子であり、その性質を解明することは重要な課題のひとつである。従来の金属ボンド材を鋳鉄に換えたダイヤモンド砥石はその研削性能の向上がまた鋳鉄ファイバーによるネットワーク作用によるダイヤモンド砥粒の脱落防止が期待できる。そこで本研究では、銅粉末を5%から20%添加した鋳鉄ファイバーボンドダイヤモンド砥石を真空中と120MPaのアルゴンガス雰囲気下のCFHIPで1173Kおよび1323Kで1時間焼結を行いこの挙動およびこれらボンド材単一の硬度と窒化ケイ素に対する研磨特性との関係について検討した。その結果、つぎのことが明らかとなった。ダンヤモンド砥石およびボンド材単一試料の焼結体の相対密度は鋼添加量が増大するほどは高くなった。真空中予備焼結では相対密度の変化はなかったが、1173Kで真空焼結を行うと相対密度は高くなったがCFHIP焼結では変化はなかった。しかし、1323KでのCFHIP焼結では膨張した。CFHIP焼結体の硬度は真空焼結体に比べ硬くなった。本研究で作成した鋳鉄ファイバーボンドダイヤモンド砥石の窒化ケイ素に対する摩耗速度、研磨速度および研削比はボンド材の硬度に依存していた。摩耗速度は硬度が母材鋳鉄の硬度であるHR87付近まで減少し、その後硬度が高くなると大きくなった。研磨速度は硬度が高くなるに母材鋳鉄の硬度付近まで大きくなり、その後減少した。研削比は硬度が高くなるに従い増大し母材鋳鉄の硬度付近でピークとなり、その後減少した。
|