JPH1094969A - オーステナイト系ステンレス鋼研磨用砥石 - Google Patents

オーステナイト系ステンレス鋼研磨用砥石

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JPH1094969A
JPH1094969A JP27306696A JP27306696A JPH1094969A JP H1094969 A JPH1094969 A JP H1094969A JP 27306696 A JP27306696 A JP 27306696A JP 27306696 A JP27306696 A JP 27306696A JP H1094969 A JPH1094969 A JP H1094969A
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JP
Japan
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polishing
binder
abrasive grain
rate
stainless steel
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Withdrawn
Application number
JP27306696A
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English (en)
Inventor
Koji Enoki
幸司 榎
Masahito Otsuka
雅人 大塚
Kazunari Nakamoto
一成 中本
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないパス回数でオーステナイト系ステンレ
ス鋼を良好な表面状態に研磨仕上げする。 【解決手段】 この研磨砥石は、ホワイトアランダムを
砥粒として分散させたレジンボンド砥石であり、砥粒率
が38〜45体積%,結合剤率が22〜35体積%,気
孔率が32〜45体積%に調整されている。 【効果】 研磨能力が大きいため、目標表面粗さまで少
ないパス回数で研磨でき、研磨作業が大幅に能率化され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、難研磨材であるオース
テナイト系ステンレス鋼を高能率に研磨できるレジンボ
ンド砥石に関する。
【0002】
【従来の技術】オーステナイト系ステンレス鋼は、優れ
た耐食性及び表面性状を活用し、厨房用機器,装飾用鋼
材等として使用されている。表面光沢が要求される用途
に使用する場合、各種研磨方法でステンレス鋼を研磨仕
上げしている。特に、研磨前母材の平坦出し,疵取り等
の粗研磨では、PVA弾性砥石やレジンボンド砥石が使
用されている。これらの砥石を使用する研磨では、図1
に示すように複数の砥石1,1・・を等間隔で円周配列
したディスク2を回転軸3を回転させながら、被研磨材
である金属板に弾性砥石1,1・・を押し付け、研磨す
る。PVA弾性砥石での粗研磨では、その研磨能力の低
さから粗研磨での適用では多大な工数を必要とする。こ
のようなことから、一般にPVA弾性砥石より研磨能力
が高いといわれているレジンボンド砥石の適用が検討さ
れるが、砥石の組成により研磨後の表面品質(表面粗
さ)が大きく変化し、砥粒粒度相応の表面粗さを得るこ
とが非常に困難であり、研磨能力も大きく変化すること
が判っている。粗研磨能力の検討ではないが、砥石研磨
による仕上げ表面の平坦度,微小変位,板厚精度等の均
一性を改善するため、種々の改良が砥石研磨に施されて
きている。たとえば、特開平2−9587号公報では、
砥粒率,結合剤率,気孔率,硬度,膨潤度等を最適化し
たアルミニウム材用弾性砥石が紹介されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】オーステナイト系ステ
ンレス鋼は、研磨し難い材料であり、通常のPVA弾性
砥石で高い研磨能力を要する粗研磨に適用すると、必要
とする表面状態を得るまでに多数の工程を経る研磨作業
が必要となり、製品の製造コストを上昇させる原因とな
る。このような難研磨性のオーステナイト系ステンレス
鋼を高作業性で研磨するため、PVA弾性砥石の粒度低
下等によって砥石の研磨能力の向上が試みられてきた。
しかし、これらの方法では、研磨能力も十分なものでは
なかった。更に、通常のレジンボンド砥石を用いて研磨
することも試みられていたが、その砥石の特性上、研磨
後の表面粗さが非常に大きくなり、却って後工程におけ
る研磨に多大の工数が必要となる。本発明は、このよう
な問題を解消すべく案出されたものであり、オーステナ
イト系ステンレス鋼の研磨用にレジンボンド砥石の砥粒
率,結合剤率及び気孔率を特定することにより、研磨能
力を大幅に向上させ、通常のレジンボンド砥石の研磨と
比較して研磨後の表面粗さも小さくでき、後工程の負荷
を軽減することが可能なレジンボンド砥石を提供するこ
とを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のオーステナイト
系ステンレス鋼研磨用レジンボンド砥石は、その目的を
達成するため、ホワイトアランダムを砥粒として分散さ
せた弾性砥石であり、砥粒率が38〜45体積%,結合
剤率が15〜30体積%,気孔率が35〜45体積%に
調整されていることを特徴とする。砥粒としては、平均
粒径70〜90μmから目標とする表面粗さに応じた粒
度が選ばれ、ホワイトアランダム,グリーンカーボラン
ダム,アランダム等が使用される。結合剤には、熱硬化
性フェノール樹脂,メラミン樹脂等がある。気孔率は、
気孔生成反応物質の投入量によって35〜45体積%の
範囲に定められる。本発明に従って研磨されるオーステ
ナイト系ステンレス鋼としては、Cr:17〜25重量
%,Ni:7〜25重量%を含むステンレス鋼である。
具体的には、SUS304,SUS304L,SUS3
01L,SUS316,SUS317J1,SUS31
6,SUS316L等がある。
【0005】
【作用】一般に、オーステナイト系ステンレス鋼は、通
常のフェライト系ステンレス鋼に比べ延性が大きく、伸
び(%)で比較してみるとSUS304で59%,フェ
ライト系ステンレス鋼のSUS430で30%である。
すなわち、オーステナイト系ステンレス鋼は、非常にね
ばい特性を呈する。また、オーステナイト系ステンレス
鋼の特徴である高い加工硬化係数は、SUS304で
0.44(1.0t),フェライト系ステンレス鋼で
0.2(1.t )と比較されるように1/2以下であ
り、オーステナイト系ステンレス鋼の加工後の硬化率が
大きいことが判る。このように、加工硬化の大きな被研
磨材に対しては、PVA弾性砥石のような少ない研磨能
力の砥石で多パスを繰り返すことにより、加工硬化の影
響を大きく受けるため、研磨能率を低下させている。更
に、延性が高い特性を持つため、相当の砥粒保持力が必
要とされ、PVA弾性砥石のような結合剤で研磨能力を
維持することはかなり困難である。したがって、強い砥
粒保持力をもつ結合剤をもち粒度番手の小さい(砥粒の
大きい)レジンボンド砥石を用いて数パスで一挙に粗研
磨することが有効と考えられる。このとき、レジンボン
ド砥石の粗研磨で研磨能力を最大にし、表面粗さを最も
小さくする砥石物性を規定することにより、粗研磨能力
を最大限に発揮できる。
【0006】
【実施の形態】被研磨材として、オーステナイトステン
レス鋼SUS304を使用した。レジンボンド砥石とし
ては、ホワイトアランダムWAの砥粒を熱硬化性フェノ
ール樹脂に分散させた砥石を使用した。そして、カップ
形式で研磨できる直径150mm程度の研磨用治具にレ
ジンボンド砥石を接着した研磨工具を研磨装置に取り付
け、ステンレス鋼を研磨した。目標とする表面うねりの
ない均一面が得られるまで研磨を繰り返し、そのときの
パス回数を求めた。そして、パス回数と砥粒率,結合剤
率及び気孔率との関係を調査したところ、次の通りであ
った。
【0007】砥石の研磨能力は、図2に示すように砥粒
率が増加するほど向上している。結合剤率及び気孔率
は、図3及び図4にそれぞれ示すように、ある範囲で研
磨能力の向上に有効である。このような研磨能力に影響
する個々の物性について、種々調査検討を重ねた結果、
砥粒率25〜33体積%,結合剤率17〜28体積%,
気孔率45〜54体積%の範囲が有効であることを解明
した。砥粒率については、おおむね砥粒が多いほど、す
なわち砥粒率が高いほど研磨に寄与する作用砥粒数が多
くなるため、研磨能力が高いと考えられる。しかし、結
合剤とのバランスが崩れれば、脱落する砥粒が多くな
り、固定砥粒による有効な研磨ができなくなるが、オー
ステナイト系ステンレス鋼であるSUS304のように
延性があり、加工硬化も大きい被研磨材では、遊離砥粒
による研磨も有効と考えられる。
【0008】結合剤は、このようにこれらの砥粒を保持
する結合剤も把握力が強いものを選択すべきであるが、
把握力を最大に保つその比率は1個の砥粒の全面を覆う
ことができる比率となる。結合剤の増量に応じて砥粒把
握力が安定してくるが、ある範囲を超えると表面品質の
悪化を招く。したがって、適正且つ最大の研磨能力を引
出す結合剤率が存在すると考えられる。更に、オーステ
ナイト系ステンレス鋼であるSUS304のように延性
のある被研磨材は、目詰りが起こり易く、切り屑の排出
機能をもつチップポケット(気孔)を多くもつ必要があ
る。
【0009】このように、通常のオーステナイト系ステ
ンレス鋼の研磨に適用されているレジンボンド砥石で砥
石3要素、すなわち砥粒率,結合剤率,気孔率を最適な
比率に設定することにより、更に高能率で高品質に研磨
することが可能となる。この組成比率の最適化により、
砥粒率,結合剤率及び気孔率が前述した範囲にあると
き、5パス以内の研磨でうねりのない均一な研磨面が現
れ、従来に比較して研磨能力を30%以上向上させ、表
面粗さも極小値にすることが可能となる。その結果、難
研磨材であるオーステナイト系ステンレス鋼であって
も、少ないパス回数で良好な表面状態に研磨される。前
述したような各比率の数値限定の観点からみてみると、
通常のレジンボンド砥石に比べ砥粒率がかなり多く、結
合剤率及び気孔率は砥粒率に適応した比率にすべきであ
ることが判るが、本発明で粗研磨に適用した粒度では、
チップポケット(気孔)を多くもつ必要がなく、砥粒率
と結合剤率で決定されればよい。
【0010】
【実施例】表1に示した粒度#220のレジンボンド砥
石を使用して、オーステナイト系ステンレス鋼SUS3
04製で幅40mm,高さ18mm,肉厚1.5mm,
長さ200mmの角管を研磨した。この角管は、すべて
平坦度50μm程度のものを周種津して試験サンプルと
した。研磨条件には、砥石回転数500〜100rp
m,送り速度1000〜2000mm/分,圧下量0.
5mm/パスを採用した。未研磨部がなく、均一な研磨
面(平坦化が完了した研磨面)となるまで研磨を繰り返
し、そのパス回数をカウントした。調査結果を、砥石物
性と比較して表1に併せ示す。
【0011】
【0012】表1から明らかなように、砥粒率,研磨剤
率及び気孔率が本発明で規定した範囲にあるレジンボン
ド砥石を使用した試験番号1〜5の研磨では、何れも5
パス以下の研磨で表面欠陥のない状態に粗研磨された。
他方、砥粒率,研磨剤率及び気孔率の何れかが本発明で
規定した範囲を満足しない試験番号6〜8の研磨では、
パス回数が多く、良好な表面状態に研磨するための工数
が多いことが判る。研磨後の表面粗さをみても、本発明
に従った試験番号1〜5の研磨では、表面粗さRmax の
平均で0.88μm,比較例・試験番号6〜7の研磨で
は平均1.13μmであった。すなわち、砥粒率,研磨
剤率及び気孔率を適正に維持することにより、適正な研
磨が行われ、表面粗さが小さく品質の良い研磨面が得ら
れることが判る。このように、本発明に従ったレジンボ
ンド砥石を使用すると、従来の30%以上の工数減で表
面粗さも悪化させることなく安定した研磨品質が得られ
た。
【0013】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明のレジン
ボンド砥石は、難研磨材であるオーステナイト系ステン
レス鋼に対応して砥粒率,結合剤率及び気孔率を特定し
ている。この特定された条件によって、少ないパス回数
で良好な表面状態に研磨仕上げすることが可能となる。
また、パス回数の多い従来の研磨法と比較して、何ら遜
色のない表面粗さをもつ高品質の研磨面が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 レジンボンド砥石を使用した研磨工具の平面
図(a)及び側断面図(b)
【図2】 パス回数(研磨能力)に及ぼす砥粒率の影響
を示したグラフ
【図3】 パス回数(研磨能力)に及ぼす結合剤率の影
響を示したグラフ
【図4】 パス回数(研磨能力)に及ぼす気孔率の影響
を示したグラフ
【符号の説明】
1:レジンボンド 2:ディスク 3:回転軸

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホワイトアランダムを砥粒として分散さ
    せたレジンボンド砥石であり、砥粒率が38〜45体積
    %,結合剤率が22〜35体積%,気孔率が32〜45
    体積%に調整されているオーステナイト系ステンレス鋼
    研磨用砥石。
JP27306696A 1996-09-24 1996-09-24 オーステナイト系ステンレス鋼研磨用砥石 Withdrawn JPH1094969A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005522337A (ja) * 2002-04-11 2005-07-28 サンーゴバン アブレイシブズ,インコーポレイティド ロールの研削方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005522337A (ja) * 2002-04-11 2005-07-28 サンーゴバン アブレイシブズ,インコーポレイティド ロールの研削方法
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Effective date: 20031202