WO1987006625A1 - Lame de tranchage - Google Patents

Description

明 細 書 ス ラ イ ス 用 ブ レ ー ド 技術分野

本発 明 は 半導体 ウ ェ ハ ー等 の ス ラ イ ス に 好適 に 使用 さ れ る ブ レ ー ド に 関 す る 。

背景技術

従来 よ り ， S i単結晶や G a- A s化合物 な ど の 半導 体材料 の ウ ェ ハ 一 を 製造す る に は ， 該材料 の ロ ッ ド を ブ レ ー ド を 用 い て ス ラ イ ス す る こ と が行 わ れ て い る 。 こ の ブ レ ー ド は 通常 は薄 い デ ィ ス ク 形状 の 基板 に ダ イ ア モ ン ド を 電着 し た も の が使用 さ れ る 。 よ り 具 体的 に は ， ブ レ ー ド の 基板 と し て ， 中 心部 に 円形 の く り 抜 き 穴 を も つ環状 の 薄 い デ ィ ス ク を 使用 し ， こ の 基板 デ ィ ス ク の 該 円形 の く り 抜 き 穴 の 緣部 に ダ イ ア モ ン ド を 数 mmの 幅 で 電着す る こ と に よ つ て ブ レ ー ド を 構成す る 。 ウ エ ノヽ 一 へ の ス ラ イ ス に あ た っ て は ， 切断加工機械 に セ ッ ト さ れ た 回転 ブ レ ー ド の 該 く り 抜 き 穴 に 半導体材 料 の ロ ッ ド を 通 し， ブ レ ー ド の く り 抜 き 穴 の 緣部 を 刃 先 と し て ス ラ ィ ス が行わ れ る の が通常で あ る 。

こ の よ う な ブ レ ー ド を 構成す る た め の 基板 と し て ， 従来 よ り ス テ ン レ ス 鋼 が最 も 普通 に 使用 さ れて い る 。 例 え ば SUS304や SUS301の 冷間加工材， ま た は こ れ ら の 冷間加工材に さ ら に 時効処理 を 施 し た 薄板材料が該基 板 に 使用 さ れて い た 。

し か し ， こ の よ う な 材料 は強度が低 い の で 板厚 を 薄 く す る と 使用 中 に 基板が変形 し た り 疲労破壌を 起 こ し た り し て ブ レ ー ド の耐用 寿命が短か く な る と い う 問題 が あ る の で ， 基板 の 厚み を 比較的厚 く し た 状態で 用 い る こ と が必要で あ っ た 。 だが， 基板 の 厚 さ を 厚 く す る と ， 厚 く し た 分 だ け切断 ロ ス が多 く な る 。 ウ エ ノヽ 一 に ス ラ イ ス す る 場合 に こ の 切断 ロ ス を 可及的少 な く し て 歩留低下 を 防止 す る こ と が重要な 課題で あ る 。

こ の 対策 と し て ， SUS301等 の 準安定オ ー ス テ ナ イ ト 系 ス テ ン レ ス 鐧 に 高 い 冷間加工 を 施 し た 材料 を 基板 に 適用 し ， 厚 さ を 薄 く し て も 十分 な 強度 を 発揮 さ せ る こ と も 行わ れて い る が， こ の 場合 に は ， 強冷間加工 に 伴 つ て 延性ゃ靱性 が低下 し て い る の で ， 切断装置 に ブ レ — ド を セ ッ ト す る 段階で 基板が破断 し た り ， 使用 中 に 裂断 し て S i単結晶 な ど の 被切断材を 破損 す る 場合が あ っ た 。

ま た ， 他 の 対策 と し て ， 時効処理 に よ る 硬化を 利用 し た SUS631折 出硬化型 ス テ ン レ ス 鐧 を 基板 に 使用 す る こ と も 提案 さ れ た が， こ の 鐧 の 場合 に は或 る 程度 の 強 度 は得 ら れ る も の の ， 酸素 や窒素 と の 親和力 の 大 き い A ί を 0.75〜 1.50重量％ の 量 で 鐧中 に 添加 し て い る の で ， 製鋼時に ア ル ミ ナ 系非金属介在物 を 形成 し た り 铸 造時 に A £ N を 形成 し ， さ ら に は こ れ ら が凝集 し た 介 在物を 形成 し た り し て ， 鐧板 の 表面肌が荒れ た 状態 に な る と 共 に， ま た こ の た め に 靭性ゃ延性 も 阻害 さ れ， さ ら に 疲労寿命 に も 著 し く 悪 い 影響を 与え る も の で あ つ た 。 し た が っ て ， 該 ブ レ ー ド の 基板 と し て は必ず し も 満足す べ き 材料で は な か っ た 。

発明 の 目 的

本発 明 の 目 的 は ， ウ ェ ハ ー の ス ラ イ ス に 好適 に 使用 で き る 高強度高延性 の 薄 い ブ レ ー ド の 提供を 目 的 と し た も の で あ る 。

発明 の 開示

本発明 は ， デ ィ ス ク 状 の 基板 の 刃 先部分 に 超硬材料 を 取付 け て な る ス ラ イ ス 用 ブ レ ー ド に お い て ， 該基板 デ ィ ス ク が， 重量 ％ に お い て ， C : 0.10 % 以下， S i : 1.0 % を 越え 3.0 %以下， M n : 0.5 %未満， N i : 4.0 % 以上で 8.0 %以下， C r : 12.0 %以上で 18.0 %以下， (： ₁1 : 0.5 %以上 で 3.5 %以下， N : 0.15 % 以下， S : 0.004 %以下， C と N の 合計が 0.10 %以上， 残部が F e お よ び不可避的不純物か ら な る 鐧で 作 ら れて い る こ と を 特徴 と す る ス ラ イ ス 用 ブ レ ー ド を 提供す る 。

図面 の 簡単な説明

第 1 図 は ， 本発 明 の デ ィ ス ク 状基板 の 材料特性 の う ち 引 張 り 強 さ と 伸 び に つ い て の 圧延 ま ま と 時効後 の 閔 係 を 従来材お よ び 比較材 と 対比 し て 示 し た 図 で あ る 。 新たな用 ¾¾ 第 2 図 は本発明 の デ ィ ス ク 状基板 に つ い て の 後記実 施例 に 記述す る 材料特性 の う ち 引 張 り 強 さ と 伸 び と の 関係 を 本発明鐧 H I と 比較鐧 e に つ い て ， 圧延 ま ま と 時効後 の 特性を 対比 し て 示 し た 図で あ る 。

第 3 図 は後記 の 実施例 に示す ス ラ イ ス 用 ブ レ ー ド の 平面図で あ る 。

第 4 図 は第 3 図 の ブ レ ー ド の 張 り 上 げ試験 を 行 っ た さ い の 試験機へ の ブ レ ー ド の 装着状態 と 試験状態を 示 す略断面図 で あ る 。

第 5 図 は第 4 図 の 試験を 行 っ た さ い の ブ レ ー ド 内 周 の 半径方向 拡大率 と 試験荷重で の テ ン シ ョ ン 値 丁 と の 関係を 示す 図で あ る 。

発明 の 詳述

本発明 に 係 る ブ レ ー ド は 特 に 半導体 ウ ェ ハ ー の ス ラ ィ ス に 好適 に使用 さ れ も の で あ り > 従来材 の 基板か ら な る ブ レ ー ド に 比 べ て 耐用 寿命が著 し く 向 上 し て お り ま た 厚みを 薄 く し て も 十分 な 強度を 維持す る と い ぅ 特 徴が あ る 。

本発明 に 従 う デ ィ ス ク 状基板 の 形状 は特 に 限定 さ れ る も の で は な いが， 従来 よ り 普通に 使用 さ れて い る 中 心部を 円形 に 穴 ぐ り し た 環状形状 の も の が採用 さ れ得 る 。 本発明 に 従 う ブ レ ー ド の 刃 先 に は ， 超硬材料例 え ばダ イ ァ モ ン ド を 取付 け る 。 本発 明 の 最 も 好 ま し い 態 様 に お い て は ， 前記 の 鐧 の 薄板で 作 ら れ た 中 心部 に 円 形 の く り 抜 き 穴を も つ環状デ ィ ス ク 基板 に お い て ， こ の 環状デ ィ ス ク 基板 の 内 円周部 の 端面部 に ダ イ ァ モ ン ド 粉 を 電着 に よ っ て 緊密 に 取付 け る こ と に よ っ て ， 環 状デ ィ ス ク の 内 円 周部 を 刃 先 と し た inner diame ter saw blade 形式 の ス ラ イ ス 用 ブ レ ー ド に 構成 す る 。 後 記 の 実施例 で 使用 し た も の は こ の 形式 の ブ レ ー ド で あ り ， ' そ の 平面的 な 形状 を 第 3 図 に 示 し て あ る 。 第 3 図 に お い て ， 1 は前記 の 本発明 に 従 う 鐧 の 薄板 か ら な る 環状 の デ ィ ス ク 状基板， 9 は 中心部 の 穴 ぐ り 部， 10は 穴 ぐ り 部 の 内 円周部 に ダ イ ア モ ン ド 粉 を 電着 し て 構成 し た 刃先部 を 示 し て お り ， こ の よ う に 構成 し た ブ レ ー ド を 切断加工機械 に セ ッ ト す る 場合 に は デ ィ ス ク 状基 板 1 の 外周 円 部 に 多 数設 け た 穴 2 に ボ ル ト を 差 し 込 む こ と に よ っ て 行 わ れ る 。

本発 明 の ブ レ ー ド は， 刃 先部 の 構成や 切断加工機械 へ の セ ッ ト の 仕方， 或 い は そ の 形状等 は ， 従来公知 の 技術を そ の ま ま 適用 で き る も の で あ る 。 本発 明 の ブ レ 一 ド の 基本的 な 特徴 は そ の ブ レ ー ド を 構成す る デ ィ ス ク 状基板 の 材料 に 存す る 。 以下 に 該基板を 構成す る 材 料 と し て 本発明 で 採用 す る 鐧 の 特徴 を 説 明 す る 。

本発明 に 従 う 鐧 は ， 従来材料 の SUS301の 如 く 高度 の 冷間加工 を 施 さ ず， ま た S U S 631の 如 く 有害 な 介在物 を 形成す る A £ な ど の 元素 を 使用 せ ず に ブ レ ー ド 基板 と し て の 諸要求を 満足 さ せ る よ う に し た も の で あ る 。 す D な わ ち 本発明 で は ， 適度 の 冷間加工に よ る 加工硬化 と ， 介在物を 形成 し な い 硬化元素を 活用 し た 時効処理 と の 組み合わせ に よ り ブ レ ー ド 基板 に 必要 と さ れ る 諸特性 を 付与 し た も の で あ る 。 よ り 具体的 に は， C r力 12.0 〜 18.0 % , N iが 4.0〜 8.0 % の 範囲 の ス テ ン レ ス 鐧 に お い て ， S iを 1.0 % を 越え る 量（た だ し 3.0 %以下） で 添 加す る こ と に よ っ て ， 鐧を 強化す る と 共 に マ ル テ ン サ ィ ト 相 の 誘発 （ 加工誘起 マ ル テ ン サ イ ト の 生成 ） を も 高 く し ， マ ル テ ン サ イ ト 相 の強化元素で あ る C と N を 合計で 0.10 %以上 に す る こ と に よ っ て ， S iが固溶 し た 準安定オ ー ス テ ナ イ ト 相か ら 軽度 の 冷間加工で マ ル テ ン サ イ ト 相 が容易 に誘発 さ れ， そ の 誘発 さ れ た マ ル テ ン サ イ ト 相 が S i , C , N に よ っ て一層 硬 く な る よ う に し て ， 適度 の 冷間加工で 強度 と 延性 に 富ん だ製品 が 得 ら れ る よ う に す る と 共 に， 介在物 の 形成 の 心配が な く 且つ S i と の 相互作用 に よ っ て 時効硬化 に 寄与 す る C uを 適量添加す る こ と に よ つ て 一層 高強度を 発現 さ せ た も の で あ る 。 本発 明 に 従 う 鐧 は， 固溶状態 で 準安 定オ ー ス テ ナ イ ト 相 を呈す る よ う に 成分調整 し た も の で あ り ， 従 っ て 特別 の 製造条件 を 付与せ ず と も ， 従来 の 加工硬化型オ ー ス テ ナ イ ト 系 ス テ ン レ ス 鐧ゃ析 出 硬 化型 ス テ ン レ ス 鐧 と 同要領 の 鐧板製造技術お よ び ブ レ ー ド 製造技術 を 採用 す る こ と がで き る 。

本発明 に 従 う 鐧 の 化学成分値 の 範囲 を 前記 の よ う に 限定 し た 理由 の 概要 を 述べ る と 次 の と お り で あ る 。

C は ， オ ー ス テ ナ イ ト 生成元素 で あ り ， 高温 で フ ェ ラ イ ト が生成す る の を 抑制す る と 共 に 冷間加工で 誘 発 さ れ た マ ル テ ン サ イ ト 相 の 強化 に 極 め て 有効 に 作用 す る 。 し 力、 し ， 本発明鐧で は S i量を 多 く し て い る の で ， C の 固溶限が低下 し て お り ， こ の た め C 量 を あ ま り 多 く す る と 粒界 に C r炭化物が折出 し て 耐粒界腐食 や延性 の 低下 を 招 く 原因 と も な る の で ， C 量 は 0.10 % 以下 と す る 。

S i は， 通常 は 鐧 の 脱酸 目 的 の た め に 添加 さ れ る の で あ る が， こ の 脱酸 目 的 に 添加す る 場合 に は， 例え ば加 ェ硬化型 オ ー ス テ ナ ィ ト 系 ス テ ン レ ス 鐧 で あ る SUS301 や 304, 並び に 折 出硬化型 ス テ ン レ ス 鐧 で あ る SUS631に 見 ら れ る 如 く ， そ の 添加量 は い ず れ も 1.0 %以下 で あ る 。 本発 明 の 場合 に は ， S iを こ れ よ り 多 量 に 添加 し て 冷間加工 の さ い に マ ル テ ン サ イ ト 相 の 誘発 を 促進 さ せ ， 冷間加工後 に お け る マ ル テ ン サ イ ト 相 と オ ー ス テ ナ イ ト 相 と の 相対比 を 高 め る よ う に す る 。 そ し て 生成 し た マ ル テ ン サ イ ト 相 を こ の S iが強化 し て マ ノレ テ ン サ イ ト 相 を 硬 く す る と 共 に， 残留オ ー ス テ ナ イ ト 相 に も 固溶 し て オ ー ス テ ナ イ ト 相 を 硬化 さ せ ， こ れ に よ つ て 冷間加工後 の 鐧 の 強度 を 高 く す る の で あ る 。 こ の よ う に ， S i は 本発 明 に お い て 特徴的 な 作用 を 供す る が， 1.0 % 以下 で は そ の 効果が小 さ く ， ま た 3.0 % を 越え る 量で は高温割れを誘発 し 易 く な り ， 鐧板の 製造上 に 種 々 の 問題が生ず る よ う に な る 。 こ の た め ， S i量 は 1.0 % を 越え 3.0 %以下 と し て い る 。

M nは ， オ ー ス テ ナ イ ト 相 の 安定度を 支配す る 元素 で あ り ， こ れ の 活用 は他 の 元素 と の ノ ラ ン ス の も と に 考慮 さ れ る も の で あ る が， 本発明 の 場合に は M n量が 多 い と 基板 の 延性を 低下 さ せ る 。 こ の た め 0.5 %未満 に 限定す る 。

N i は， 高温お よ び常温で オ ー ス テ ナ イ ト 相 を 得 る た め に 必須 の 成分 で あ る 。 本究明鐧 の 場合， 室温で 準 安定 オ ー ス テ ナ イ ト 相 に し て 冷間加工 で マ ル テ ン サ イ ト 相 を 誘発 さ せ る よ う に し な け れば な ら な い 。 N iが .0 % よ り 少 な い と 本発明鐧で は高温で フ ェ ラ イ ト 相 が生成 し ， 且つ室温で オ ー ス テ ナ イ ト 相が準安定状 態 に な り 難 く な る 。 ま た ， 8.0 % を 越え る N iを 舍有 す る と 冷間加工で マ ル テ ン サ イ ト 相 が誘発 さ れ難 く な る 。 し た が っ て ， N i は 4.0〜 8.0 % の 範囲で 舍有 さ せ る こ と が必要で あ る 。

C rは， ブ レ ー ド 基板 に 耐食性 を 付与す る た め に 添 加す る 。 十分な 耐食性 を付与す る に は少 な く と も 12.0 % の C r量 を 必要 と す る 。 し か し C rは フ ェ ラ イ ト 生成 元素 で あ る た め ， 多 く 舍有す る と 高温で フ ェ ラ イ ト 相 が生成 し て し ま う 。 そ こ で ， 5 フ ェ ラ イ ト 相 の 抑制 の た め に， そ れ に 見合 っ た オ ー ス テ ナ イ ト 生成元素例 え ば C , N ， N i , M n, C u等 を 適度 に 配合 し な け れ ば な ら な い が， こ れ ら を 過度 に 添加 す る と 今度 は室温 で オ ー ス テ ナ イ ト 相 が安定 し て し ま っ て ， 準安定オ ー ス テ ナ イ ト 相 に な ら ず， 冷間加工に よ っ て も 更 に は時効 処理 に よ っ て も 必要 な 高強度が得 ら れ な く な る の で ， そ の バ ラ ン ス が重要で あ る 。 本発明 で 規定す る C , N , N i , M n, C uの 添加範囲 に お い て ， C rは 18.0 % ま で 舍有 さ せ て も 本発明 の 目 的が十分 に 発揮 さ れ る の で ， C rの 上限 は 18.0 % と す る _β

C uは ， 時効処理 の 際 に， 前述の 如 く S i と の 相互 作用 に よ っ て 鐧を 強化 さ せ る の で あ る が， 少 な す ぎ る と そ の 効果 は小 さ く ， ま た 多 す ぎ る と 割れ の 原因 と な る の で ， 0.5〜 3.5 % の 範囲 と す る 。

N は ， オ ー ス テ ナ イ ト 生成元素で あ る と 共 に， ォ ー ス テ ナ イ ト 相 お よ び マ ル テ ン サ イ ト 相 を 硬化 さ せ る の に 極 め て 有効 に 作用 す る 。 し か し ， 多 く す る と 铸造時 に ブ ロ ー ホ ー ルを 生成 す る 原因 と な る 。 こ の 理 由 か ら

N の 上限 は 0.15 % に 限定す る 。

S は ， M nの 共存 の も と に M n S を 生成 し ， こ れが 延性 の 低下を も た ら す。 し た が っ て S は本発明 の 場合 に は特 に 有害 な 元素で あ る 。 し か し 0.004 % ま で の S の 舍有 は実害 の な い 程度 と し て 許容 さ れ得 る の で， S の 上限 を 0.004 % と す る 。

C と N は既述 の よ う に 両者 と も 実質上同様 の 作用 効 新たな用紙 ^ 果を 示 し， 互換性が あ る 。 し た が っ て ， 該作用 効果を 十分 に 発揮す る に は両者 の 合計量が所定 の 値以上 と す る こ と が必要で あ る 。 こ の理 由 か ら本発明鐧で は じ と N の 合計量 が 0.10 %以上 と な る よ う に C と N を 舍有 さ せ る 。

な お ， 以上 の 成分以外に ， 脱酸剤 と し て 通常添加 さ れ る A £ や T i , 脱硫剤 と し て 通常添加 さ れ る C aや

REM (希土類元素 ） 等 の 微量 の 添加や残存， 並び に鑭 の 製造上 に お い て 不可避的 に混入 し て く る こ と が あ る 不 純物 は 出来 る だ け少 な い の が好ま し い が， 鐧 の 特性 を 大 き く 変動 さ せ な い 範囲 に お い て 許容 さ れ得 る も の で あ る 。

以上 の よ う な 理由構成 の も と に ， 本発明 の デ ィ ス ク 用 ブ レ ー ド は， そ の基板材料 と し て ， 重量 ％ で ， C ： 0.10 %以下， S i ： 1.0 % を越 え 3.0 %以下， M n : 0.5 % 未満， N i : 4.0 %以上で 8.0 %以下， C r : 12.0 %以上で 18.0 %以下， C u ： 0.5 %以上で 3.5 %以下， N : 0.15 % 以下， S : 0.004 %以下， C と N の 合計が 0.10 %以上 残部が F eお よ び不可避的不純物か ら な る 鐧を 使用 す る の で あ り ， そ の薄板 の製造 に お い て ， 冷間加工 に よ つ て マ ル テ ン サ イ ト 相 を 誘起 さ せ且つ時効処理を 行 つ て 従来材で は得 ら れ な か っ た よ う な強度 と 延性 を 同 時 に 発現す る こ と が で き た も の で あ る 。 基板デ ィ ス ク の 形状 に 該薄板か ら 成形す る に は従来 の 技術 に よ っ て 行 薪 な甩紙 い 得 る も の で あ る 。

以下 に， 本発 明 の 特徴で あ る 基板鋼 の 特性を 代表的 な 実施例 に よ っ て 明 ら か に す る こ と に よ り ， 本発 明 に 従 う デ ィ ス ク 用 ブ レ ー ド の 効果 を 具体的 に 示す 。

(基板鐧 の 実施例）

第 1 表 に 示す よ う な 成分 の 本発明範囲 の 鐧 （ H l〜 Η 7') , 従来鐧 （ A 〜 C ) お よ び比較鐧 （ a 〜 f ) を 常 法 に よ り 熱間圧延 し た 後， 圧下率 を 種 々 変え て 冷間圧 延 し て ， 高強度冷延鐧板 を 製造 し ， 冷間圧延 に よ り 誘 発 さ れ た マ ル テ ン サ イ ト 量 （ α 量 ） ， 硬 さ.， 引 張強 さ お よ び 伸 び を 調査 し た 。 次 に こ の 強強度冷延鐧板 を さ ら に 時効処理 し て ， 時効硬化 さ せ ， 硬 さ ， 引 張強 さ ， 伸 び お よ び 時効前後 の 硬 さ の 差 （ Δ Η ) を 調査 し た 。 第 2 表（1) と （2) に こ れ ら の 結果 を 示 し た 。 ま た 第 1 図 に は'， 第 2 表 の 結果 の う ち 引 張強 さ と 伸 び の 関係 を ， さ ら に 第 2 図 に は ， 本発明 鐧 H I と ， 比較鐧 の う ち で 冷 間圧延状態で の 特性 と 時効前後 の 硬 さ の 差が本発 明 鐧 に 近 い 比較鐧 e の 引 張 り 強 さ と 伸 び の 閩係を 示 し た 。

第 2 ¾( 1 )

区 圧 延 の ま ま 40 O'CX l時 ¾時効後

a料 圧延牢 な S 硬 さ 引張強さ 伸 び 硬 さ 引張強さ 伸 び 厶 H 分 香号 {%) (%) Hv(10) {%) Hv(10) (kg/,膽" (%)

40 6 3.0 45 5 1 5 4 6.7 5 47 1 85 3.2 9 2

H 1 45 68.5 469 1 63 5.0 5 68 200 2.5 9 9

50 7 2.0 48 8 1 6 9 4.0 5 8 9 206 2.1 1 0 1 本 5 5 7 4.5 500 1 75 3.1 5 99 220 1.7 9 6

40 63.5 48 1 . 1 6 B 7 6.1 5 8 0 1 96 3.1 9 9

H 2 4.5 64.5 502 1 7 5 4.4 60 1 208 2.3 99

5 0 67.0 5 20 1 8 3 . 4.0 6 1 2 219 2.0 92 発 5 5 69.5 5 34 1 9 1 3.4 6 28 225 1.6 9 4

H 3 50 5 5.0 45 1 1 5 9 5.3 5 2 5 1 83 2.7 7 4

5 5 63.5 473 1 7 3 3.2 5 44 200 2.1 7 1

H 4 50 5 7.5 43 4 1 5 2 5.7 5 1 5 1 81 2.8 8 1 明 60 7 3.0 48 2 1 69 4.3 5 7 1 200 2.2 8 9

H 5 5 0 47.0 472 1 66 5.4 5 3 5 1 80 2.5 6 4

5 5 5 5.0 48 4 1 73 4.4 5 5 0 1 90 2.2 66

45 43.5 46 9 1 62 5.9 5 7 1 1 96 3.0 1 0 2

H 6 50 49.0 490 1 70 5.0 5 9 5 205 2.1 1 05

5 5 5 4.0 5 1 1 1 7 8 4.1 6 1 9 2 1 9 1.7 1 0 8

45 45.5 428 1 47 ' 7.2 5 26 1 78 3.1 9 8

H7 50 5 1.5 440 1 5 1 6.3 5 1 1 80 2.6 10 1

55 5 7.3 456 1 5 9 4.4 5 5 1 187 2.0 9 5

Ik 第 2 袞（ 2 )

(注)従来 Cの時効^ ¾条件は 480で XI時問である， 第 2 表 よ り ， 本発 明 鐧 は 冷間圧延 に お い て マ ル テ ン サ イ ト 相 が誘発 さ れや す い た め ， 同一圧延率 で も 従来 鐧 に 比 べ て マ ル テ ン サ イ ト 量が多 く な つ て い る こ と か わ か る 。 ま た 圧延率が少 な く て も ， 従来鋼 よ り マ ル テ ン サ イ ト 量 を 多 く す る こ と がで き る 。

ま た 第 2 図か ら 明 ら か な よ う に ， 本発 明鋼 の 引 張強 さ と 伸 び は 冷間圧延状態， 時効処理状態 の い ず れ に お い て も ， 従来鐧， 比較鋼 よ り 高水準 に あ り ， 時効処理 に よ る 引 張強 さ の 増加 も 著 し い 。 従 っ て ， 本発明 鐧 は 冷間圧延 の 状態， 時効処理状態 の い ずれ の 状態で 使用 す る に し て も ， 従来 の 加工硬化型オ ー ス テ ナ イ ト 系 ス テ ン レ ス 鋼 ， 折出硬化型 ス テ ン レ ス 鋼 よ り も 引 張強 さ お よ び 伸 び が優 れて お り ， 圧延率を 小 さ く す る こ と が で き る こ と 力、 ら ， 形状 も 良好 に す る こ と が で き る 。

第 1 表 と 第 2 表 を 比較 し て 見 れ ばわ か る よ う に ， △ H が大 き く な つ て い る の は ， 高 S i と C uが共存す る 鐧で あ る 。 こ の こ と か ら S i と C uの 相互作用 に よ る 時効硬化 が理解 さ れ る 。 ま た 第 2 図 か ら ， M n , S の 高 い 比較鋼 e は時効処理後 の 高強度 レ ベ ル に お い て ， 本 発 明鐧 H 1よ り も 伸 び が低 く ， M n , S が高 い と 靭性 が 劣 る こ と がわ か る 。

な お従来鐧 C と 比較鐧 a の Δ Η は大 き く な つ て い る が ， 冷間圧延状態 の 引 張強 さ が高 く な い の で ， 時効処 理 に よ る 引 張強 さ の 増加 が大 き く て も ， 時効処理後 は そ れ ほ ど大 き く な い 。 従来鐧 C の 厶 H が大 き い の は N i ₃ A l金属間化合物 の 折出 に よ る も の で あ る 。

(ブ レ ー ド の 実施例）

第 1 表 に 示 し た 化学成分値 の 本発明鐧 H I , H 2， H 6 と 従来鐧 A , C に つ い て ， 第 2 表の 結果を 得 た 製造条 件で い ずれ も 同 じ 厚み の 薄板 （ 厚み ： 0.13mm) を作製 し （ 各 々 の 冷間圧延で の 圧延率 は第 3 表 に 示 し た ） ， 第 3 図 に 示 し た よ う な 環状 の基板 に 打抜 い た あ と ， ダ ィ ア モ ン ド 粉 を 内周緣 に 電着 し て ス ラ イ ス 用 ブ レ ー ド を 作製 し た 。 第 3 図 に お い て ， 1 は ブ レ ー ド 基板， 2 は こ の ブ レ ー ド を 切断加工機械に セ ッ ト す る た め の ボ ル ト 通 し 穴 ， 9 は基板 1 の 中心部 を く り 抜 い た 円形 の 開 口 穴 ， 10はダ イ ア モ ン ド 電着部分を 示す。 こ の ブ レ — ド は 開 口 穴 9 の 内 円周 （ダ イ ア モ ン ド 電着部 10を 有 す る 部分 ） を切羽 と し た inner diameter saw blade タ イ プ の も の で あ る 。

つ い で ， こ の ブ レ ー ド を第 4 図 に 示 し た チ ヤ ッ ク ボ デ ィ （ 切断加工機械 ） 3 に セ ッ ト し た 。 こ の セ ッ ト は ブ レ ー ド 基板 1 の 外周緣部 に 設 け ら れ た 多数 の穴 2 に ボ ル ト 4 を 通 し て こ れ ら を 締め 付 け ， こ れ に よ つ て 基 板 の 外周 を 固定 し た あ と ， 穴 2 よ り も 内周 側 の 基板 に 対 し て ， 円 形 の 0 リ ン グ 5 を 介 し て ボ ル ト 6 で 締 め 付 け る こ と よ っ て 行 っ た 。 こ の 固定 に よ っ て ブ レ ー ド は そ の 内 周部が半径方 向 に 拡張 さ れ る 方向 に 張力 が掛か る こ と に な る 。 こ の 張 り 上 げ た ブ レ ー ド の 内周 の 半径 方 向 へ の 拡大率 （ R E % ) を 顕微鏡 7 で 測定 し た 。 そ し て ， 前記 の よ う に 張 り 上 げ た ブ レ ー ド に 対 し て ， 内 周 縁か ら 5 mmだ け外周側 に 偏位 し た 位置 に 第 4 図 に 示 す よ う に 400gの 荷重 を 掛 け， こ の 荷重 に よ る ブ レ ー ド の 変位量 を 電気 マ イ ク 口 メ ー タ ー 8 で 測定 し た 。 こ の 変位量 （ ^ m/400g) は テ ン シ ョ ン 値 T と し て 表示 し た 。 こ の 測定 に よ る 半径方 向 拡大率 （ R E % ) と テ ン シ ヨ ン 値 T ( μ m/ 400 g) の 関係 は ， S i単結晶 な ど を ス ラ ィ ス す る の に 必要 な ブ レ ー ド の 張 り 上が り 状態を 評価す る 指標 と な る 。 そ の 測定結果 の う ち， 代表例 と し て H 2鐧 と A 鐧 に つ い て の 結果 を 第 5 図 に 示 し た 。 各鐧 の 圧延率 は 表中 に 記載 し た も の で あ り ， 時効処理 は い ず れ も 400て X 1 時間で 行 っ た も の で あ る 。

こ の 測定 を 終え た あ と ， 各 々 の ブ レ ー ド で 6 イ ン チ の S i単結晶 の ロ ッ ド を ス ラ イ ス し ， 何枚 ま で ス ラ イ ス で き る か の 耐久性 を 調査 し ， ス ラ イ ス で き た 枚数 と そ の 切断停止理由 を 第 3 表 に 示 し た 。

1 第 3 表

第 5 図 と 第 3 表 の 結果か ら 次 の こ と がわか る 。 従来 鐧 Α の 場合 に は ， 圧延率が 5 0 %で あ る と ， 最適張 り 上 が り 状態 の T 値に し た と き に す で に塑性変形頷域 に あ り ， ス ラ イ ス 時 の 若干 の 荷重負荷 に よ っ て も 刃先が へ タ リ ， 第 3 表 の 結果 の よ う に ス ラ イ ス 枚数 も 少 な く な つ て 使用 寿命が短 い 。 ま た 従来鐧 A を 圧延率 6 5 % に し て 強度を 増大 さ せ る と ， 最適張 り 上が り 状態で は T 値 は塑性変形領域 に 達 し な い が， 延性が低 い の で ， 張 り 上 げ中 に 張 り 過 ぎ る と 破断 し た り す る 。 特に ス ラ イ ス 中 は若干 の 変形で も 破断 し易 い の で ， 第 3 表 の よ う に 圧延率 5 0 % の も の の 場合 よ り も 却 っ て ス ラ イ ス 枚数 は 少な く な り , 使用 寿命 は さ ら に 短 く な る 。

こ れ に 対 し て， 本発 明 の H 2鐧 の 圧延率 5 0 % の も の の 場合， 最適張 り 上が り 状態 の T 値で も 塑性変形領域 に達 し て お ら ず， さ ら に 張 り 上 げて も 延性が あ る の で 破断 に は至 ら な い （第 5 図 ） 。 ま た 使用 中 に 若干変形 し て も 破断す る 危険が少 な く ス ラ イ ス 枚数が大幅 に 向 上 し ， 刃 先が塑性変形す る ま で 耐用 で き る （第 3 表） 。 ま た 使用 中 に 変形 し て も 再度張 り 上 げて 使用 す る こ と がで き ， 使用 寿命が著 し く 長 い 。 本発 明鐧 H 2 , H 6に つ い て も 同様で あ り ， ス ラ イ ス で き る 枚数 は従来鋼 の も の に 比 べ て 著 し く 多 い （第 3 表） 。

Claims

請求の範囲

1 . デ ィ ス ク 状 の 基板 の 刃先部分 に超硬材料を 取付 け て な る ス ラ イ ス 用 ブ レ ー ド に お い て ， 該基板 デ ィ ス ク が， 重量％ に お い て ， C : 0.10 %以下， S i : 1.0 % を 越え 3.0 %以下， M n : 0.5 %未満， N i : 4.0 %以上で 8.0 %以下， C r : 12.0 %以上で 18.0 %以下， C u : 0.5 % 以上で 3.5 %以下， N : 0.15 %以下， S : 0.004 %以下

C と N の 合計が 0.10 %以上， 残部が F eお よ び不可避 的不純物か ら な る 鋼で 作 ら れて い る こ と を 特徴 と す る ス ラ イ ス 用 ブ レ ー ド 。

2 . 超硬材料 は ダ イ ァ モ ン ド で あ る 請求 の 範囲第 1 項 記載 の ス ラ イ ス 用 ブ レ ー ド。

新たな用默