| 研究概要 |
オーステナイト糸ステンレス鋼であるSUS304およびSUS316に対して,超精密旋盤にて切り込み量が微小となる超精密切削を行ったところ,同一の加工条件下にもかかわらず,SUS304の仕上げ面粗さが悪い結果となった.また,SUS304の仕上げ面における硬度はSUS316よりも高くなっていた.仕上げ面の組織を観察すると,SUS304の超精密切削仕上げ面に,マルテンサイト組織が観察された.X線解析試験で評価すると,SUS304の仕上げ面には,オーステナイト組織のみではなく,マルテンサイト組織を含有することが確認された.一方,SUS316の仕上げ面は,元来構成されるオーステナイト組織からなり,加工硬度が軽微であった.
次に,マシニングセンタを用いて,エンドミル工具によるステンレス鋼の切削実験を行なった.切削速度の高速化によって,仕上げ面におけるマルテンサイト組織を含む加工変質層が増加した.また,工具送り量は小さいときに,加工変質層の厚みが増している.以上のことから,高速な切削速度で,小さい切り込み量のとき,仕上げ面における加工変質層が増し,仕上げ面の硬度が上昇している.
ニアネットシェイプを要求される金型加工などにおける最終仕上げ切削工程では,切り込み量が小さく設定されるのが一般的である.ステンレス鋼SUS304の場合,低切り込みとなる加工条件は,仕上げ面における加工変質層の増加に大きく関与する.低切り込みがもたらすSUS304のマルテンサイト変態は,仕上げ面性状の悪化ばかりではなく,工具寿命を短くする.オーステナイト系ステンレス鋼において代表的なSUS304の切削加工では,1mm以下の低切込みや100m/min以上の高速切削によって,構成される組織がオーステナイトからマルテンサイト相に変態することが確認された.マルテンサイト変態を考慮した加工条件を設定することが,良好な仕上げ面を得ることにっながるといえる.
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