JP2000343438A - Vitrified grinding wheel - Google Patents

Vitrified grinding wheel

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JP2000343438A
JP2000343438A JP15343799A JP15343799A JP2000343438A JP 2000343438 A JP2000343438 A JP 2000343438A JP 15343799 A JP15343799 A JP 15343799A JP 15343799 A JP15343799 A JP 15343799A JP 2000343438 A JP2000343438 A JP 2000343438A
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剛志 藤井
Kenji Ito
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vitrified grinding wheel providing sufficiently high abrasive grain holding force in spite of the fact that abrasive grains are not deteriorated due to heat. SOLUTION: 25 volume arts of CBN abrasive grains (average particle diameter of 3 to 6 μm), 10 volume parts of carbon quality beads (average particle diameter of 200 μm), 45 volume parts of vitrified binder powders, and 20 volume parts of metallic cobalt particles (average particle diameter of 1 μm) are mixed and stirred, the obtained mixed and stirred material is filled into a mold (dimension of a space part of a recessed part is 40 mm×4 mm×7 mm) made of carbon and is held for two minutes at 600 deg.C and pressure of 300 kgf/cm2 by a resistance sintering machine, and current-carrying, heating, pressurizing, and sintering manufacture is done to obtain a vitrified grinding wheel.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はビトリファイド砥石
及びその製造方法に関し、特に、ホーニング加工やベア
リングのレース面の超仕上加工、PCD研磨加工など、
ドレッシングを行わずに研削加工を行う場合に好適に用
いられるビトリファイド砥石、特に、砥石中にカーボン
質の球形状粒子を含有せしめたビトリファイド砥石、そ
の中でも砥粒としてCBN(立方晶窒化ホウ素、以下同
様。)砥粒、ダイヤモンド砥粒等の超砥粒を用いたビト
リファイド超砥粒砥石及びそれらの製造方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vitrified grinding wheel and a method for manufacturing the same, and more particularly, to honing, super finishing of a race surface of a bearing, and PCD polishing.
Vitrified grindstones preferably used when performing grinding without dressing, in particular, vitrified grindstones containing carbonaceous spherical particles in the grindstones, among which CBN (cubic boron nitride, hereinafter the same) The present invention relates to a vitrified superabrasive grindstone using superabrasive grains such as abrasive grains and diamond abrasive grains, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、超仕上加工においては、砥石使
用面は加工物と面接触した状態で使用される。従って、
安定して高精度の仕上面を得るためには、砥石組織が均
一であるとともに、面接触によって目詰まり又は目潰れ
を生じないようにすることが重要である。
2. Description of the Related Art Generally, in superfinishing, a grinding wheel is used in a state in which it is in surface contact with a workpiece. Therefore,
In order to stably obtain a high-precision finished surface, it is important that the grindstone structure is uniform and that clogging or crushing due to surface contact does not occur.

【0003】よって、気孔を含み目詰まり又は目潰れを
生じにくいビトリファイド砥石が使用されている。例え
ば、特公昭64−2870号公報の大気孔を有する多孔
性超仕上砥石、特公平6−69669号公報のダイヤモ
ンド砥粒とCBN砥粒の両方を含む超砥粒超仕上砥石、
特公平7−16880号公報の巨大気孔の粒径分布を制
御した超仕上砥石が提案されている。
Therefore, a vitrified grindstone which contains pores and is less likely to cause clogging or crushing is used. For example, a porous superfinishing wheel having atmospheric pores in Japanese Patent Publication No. 64-2870, a superabrasive superfinishing wheel containing both diamond abrasive grains and CBN abrasive grains in Japanese Patent Publication No. 6-69669,
Japanese Patent Publication No. 7-16880 discloses a super-finishing whetstone in which the particle size distribution of huge pores is controlled.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記、ビトリ
ファイド超仕上砥石には次のような問題点がある。
However, the above-mentioned vitrified superfinishing wheel has the following problems.

【0005】(1)高温で焼成して製造するため、製造
された砥石における砥粒は熱劣化により砥粒の機能を低
下させている。例えば、ダイヤモンド砥粒は600℃程
度で熱劣化をおこす。また、CBN砥粒は900℃程度
で熱劣化をおこす。さらに、前記砥粒は微粒になるほ
ど、粗粒に比べ熱劣化が大きくなる。従って、砥粒の特
性を十分に発揮させるためには、砥粒が熱劣化しない温
度で焼成して砥石を製造することが理想的である。
[0005] (1) Since it is manufactured by firing at a high temperature, the abrasive grains in the manufactured grindstone have deteriorated the function of the abrasive grains due to thermal deterioration. For example, diamond abrasive grains undergo thermal degradation at about 600 ° C. CBN abrasive grains are thermally degraded at about 900 ° C. Furthermore, the finer the abrasive grains, the greater the thermal degradation compared to coarse grains. Therefore, in order to sufficiently exhibit the characteristics of the abrasive grains, it is ideal to manufacture the grindstone by firing at a temperature at which the abrasive grains do not thermally deteriorate.

【0006】しかしながら、砥石における砥粒の保持力
の確保のためには、下記例にみられるように高温で焼成
することが必要であるから、現実には砥粒の劣化をひき
おこしてしまう。例えば、特公昭64−2870号公報
の実施例には1240℃で焼成する旨が記載されてい
る。また、特公平6−69669号公報の実施例には窒
素雰囲気中において900℃で焼成する旨が記載されて
いる。また、特公平7−16880号公報の実施例に
は、980℃で焼成する旨が記載されている。
[0006] However, in order to secure the holding power of the abrasive grains in the grindstone, it is necessary to bake at a high temperature as shown in the following example, which actually causes the deterioration of the abrasive grains. For example, an example of Japanese Patent Publication No. 64-2870 describes that firing is performed at 1240 ° C. In addition, the example of Japanese Patent Publication No. 6-69669 describes that firing is performed at 900 ° C. in a nitrogen atmosphere. In addition, an example of Japanese Patent Publication No. 7-16880 describes that firing is performed at 980 ° C.

【0007】(2)焼成時における砥粒とビトリファイ
ド結合材との化学反応により砥粒が劣化し、砥粒として
の機能を低下させている。例えば、CBN砥粒は焼成時
の熱により表面にB23が発生し、ビトリファイド結合
材と化学反応し強固に保持される。これが砥粒保持力に
つながる。しかし、その一方で、砥粒が微粒になればな
るほど、ビトリファイド結合材との反応性が高くなり、
ビトリファイド結合材との反応の程度が大きい砥粒ほど
劣化を引き起こし、砥粒としての機能を低下させると考
えられる。
(2) The abrasive grains deteriorate due to a chemical reaction between the abrasive grains and the vitrified binder at the time of firing, and their function as abrasive grains is reduced. For example, CBN abrasive grains generate B 2 O 3 on the surface due to heat during firing, chemically react with the vitrified binder, and are firmly held. This leads to abrasive holding power. However, on the other hand, the finer the abrasive grains, the higher the reactivity with the vitrified binder,
It is considered that abrasive grains having a greater degree of reaction with the vitrified binder cause deterioration and reduce their function as abrasive grains.

【0008】(3)砥石の構造が限定される。例えば、
砥粒の含有率を小さく(例えば、25体積%以下)した
い場合、焼成前の生砥石(成形体、以下同様。)に含有
させる気孔形成材の量を多くして製造する。気孔形成材
は、成形体に含有させ成形体の焼成時に燃え抜けさせ
て、焼成後に得られる砥石中に気孔を形成しようとする
燃焼可能な材料である。しかし、気孔形成材の量を多く
すると成形体における気孔形成材の分散不具合等によっ
て、成形体の乾燥時に亀裂が発生したり、また、焼成後
に得られた砥石の収縮不均一によっても亀裂が発生し、
亀裂の発生なしに砥粒率を低くすることは困難である。
亀裂の発生なしに砥石を製造できた場合でも、製造され
た砥石の形状や寸法のバラツキ、収縮が大きいことか
ら、所定の形状や寸法にするための仕上加工が必要であ
るので製造コストが高くなる。
(3) The structure of the grindstone is limited. For example,
When it is desired to reduce the content of the abrasive grains (for example, 25% by volume or less), the raw material is manufactured by increasing the amount of the pore-forming material contained in the raw grindstone (formed body, hereinafter the same) before firing. The pore-forming material is a combustible material that is contained in a molded body, burns out during firing of the molded body, and forms pores in a grindstone obtained after firing. However, when the amount of the pore-forming material is increased, cracks are generated when the molded body is dried due to a dispersion problem of the pore-forming material in the molded body, and cracks are also generated due to uneven shrinkage of a grindstone obtained after firing. And
It is difficult to lower the abrasive rate without cracking.
Even if a grinding wheel can be manufactured without cracking, the manufacturing cost is high because the finished shape and size of the manufactured grinding wheel are large, and the shrinkage is large. Become.

【0009】このため、メタルボンド砥石の製造方法で
用いられる、ホットプレス、ホットコイニング等の手法
を用いてビトリファイド砥石を製造することが考えら
れ、特公昭55−137885号公報のビトリファイド
砥石等が開示されている。前記手法を用いてビトリファ
イド砥石を製造する方法によると、砥石中に気孔を生成
することが困難であり、砥石中には気孔を2体積%以下
しか含まないが、可溶性部分(湿式研削中に溶出するこ
とにより気孔を形成する可溶性部分)を含むことによっ
て、気孔を創出している。
For this reason, it is conceivable to manufacture a vitrified whetstone using a method such as hot pressing or hot coining used in a method of manufacturing a metal bond whetstone. A vitrified whetstone disclosed in Japanese Patent Publication No. 55-137885 is disclosed. Have been. According to the method of manufacturing a vitrified grindstone using the above-described method, it is difficult to generate pores in the grindstone, and the grindstone contains only 2% by volume or less of pores, but a soluble portion (eluted during wet grinding) The pores are created by including a soluble portion that forms the pores.

【0010】しかしながら、特公昭64−2870号公
報、特公平6−69669号公報等にも記載されている
ように、超仕上加工においては、気孔の量、気孔の形状
及び気孔の分布が重要であるから、ホットプレス、ホッ
トコイニング等の手法を用いてビトリファイド砥石を製
造する方法を単純に超仕上砥石に適用しても、望ましい
気孔の量、形状及び分布を制御することは難しく、実用
に耐え得る超仕上砥石を得ることはできなかった。
However, as described in Japanese Patent Publication No. 64-2870, Japanese Patent Publication No. 6-69669, etc., in super-finishing, the amount of pores, the shape of pores, and the distribution of pores are important. Therefore, even if the method of manufacturing a vitrified grinding wheel using a method such as hot pressing or hot coining is simply applied to a super-finishing wheel, it is difficult to control the amount, shape and distribution of desired pores, and it is not practical. It was not possible to obtain a super-finishing whetstone to obtain.

【0011】以上のとおりであるから、砥粒が熱劣化
をおこさない製造方法で製造できる砥石であること、
砥粒の保持力を十分に確保するためビトリファイド結合
材との反応により砥粒が熱劣化しているビトリファイド
砥石と同等以上の砥粒保持力を有する砥石であること、
気孔の量、形状及び分布を自由に制御して製造するこ
とができるビトリファイド砥石であることが理想的であ
ると考えられる。
[0011] As described above, the grindstone can be manufactured by a manufacturing method in which the abrasive grains do not cause thermal deterioration.
Being a grindstone having an abrasive grain holding power equal to or higher than that of a vitrified grindstone whose abrasive grains have been thermally degraded by reaction with a vitrified binder in order to sufficiently secure the holding power of the abrasive grains,
It is considered that a vitrified grindstone that can be manufactured by freely controlling the amount, shape and distribution of pores is ideal.

【0012】本発明の第1の目的は、砥粒が熱劣化して
いないにもかかわらず、十分に高い砥粒保持力を発揮す
るビトリファイド砥石を提供することである。また、本
発明の第2の目的は、気孔の量、形状及び分布を自由に
制御して製造することができるビトリファイド砥石を提
供することである。
A first object of the present invention is to provide a vitrified grindstone which exhibits a sufficiently high abrasive grain holding power even though the abrasive grains are not thermally degraded. A second object of the present invention is to provide a vitrified grindstone that can be manufactured by freely controlling the amount, shape and distribution of pores.

【0013】本発明の第3の目的は、砥粒の熱劣化を防
止して製造することができるにもかかわらず、十分に高
い砥粒保持力を発揮するビトリファイド砥石を製造する
ことができる、ビトリファイド砥石の製造方法を提供す
ることである。また、本発明の第4の目的は、ビトリフ
ァイド砥石における気孔の量、形状及び分布を自由に制
御してビトリファイド砥石を製造することができる、ビ
トリファイド砥石の製造方法を提供することである。
[0013] A third object of the present invention is to provide a vitrified whetstone exhibiting a sufficiently high abrasive-grain holding power despite being capable of being manufactured while preventing thermal deterioration of the abrasive. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a vitrified grinding wheel. A fourth object of the present invention is to provide a method for manufacturing a vitrified grinding wheel capable of manufacturing a vitrified grinding wheel by freely controlling the amount, shape and distribution of pores in the vitrified grinding wheel.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者は、ビトリファ
イド砥石について、種々の研究を重ねた結果、ビトリフ
ァイド砥石の充填材として特定の物質を使用したとこ
ろ、優れた結果を得たため、ここに提案する。
Means for Solving the Problems The present inventor has conducted various studies on a vitrified grinding wheel, and as a result, when a specific substance is used as a filler of the vitrified grinding wheel, excellent results have been obtained. I do.

【0015】即ち、本発明の第1の視点によれば、砥粒
と、カーボン質の球形状粒子と、ビトリファイド結合材
を少なくとも含有する焼結体を有し、前記焼結体は気孔
率が5体積%以下であり、前記カーボン質の球形状粒子
の平均粒径は、前記焼結体中に主に存在する砥粒の平均
粒径の半分以上ないし50倍までであるビトリファイド
砥石により上記目的を達成することができる。前記カー
ボン質の球形状粒子の作用は、次の(1)〜(3)に示
すとおりである。
That is, according to a first aspect of the present invention, there is provided a sintered body containing at least abrasive grains, carbonaceous spherical particles, and a vitrified binder, and the sintered body has a porosity. 5% by volume or less, and the average particle diameter of the carbonaceous spherical particles is at least half to 50 times the average particle diameter of abrasive grains mainly present in the sintered body. Can be achieved. The action of the carbonaceous spherical particles is as shown in the following (1) to (3).

【0016】(1)前記カーボン質の球形状粒子は、固
体潤滑材として作用する。即ち、加工初期のワーク(被
研削物)の凹凸部によって、カーボン質の球形状粒子は
容易にえぐられ、遊離したものが固体潤滑材として作用
し、研削抵抗を低下させ砥石の切れ味を向上させる。
(1) The carbonaceous spherical particles act as a solid lubricant. In other words, carbonaceous spherical particles are easily evacuated by the irregularities of the work (object to be ground) in the initial stage of processing, and the loose particles act as a solid lubricant to reduce the grinding resistance and improve the sharpness of the grindstone. .

【0017】(2)カーボン質の球形状粒子は、研削中
に砥石から脱落する。カーボン質の球形状粒子の脱落後
に砥石に生じる空間部は、大気孔として作用する。即
ち、カーボン質の球形状粒子がえぐられ脱落した跡に
は、大気孔が得られ、切り粉の除去に有効に作用し、砥
石が目詰まりをおこさない。
(2) The carbonaceous spherical particles fall off the grindstone during grinding. The space created in the grindstone after the carbonaceous spherical particles fall off acts as air holes. In other words, air holes are obtained in the traces where the carbonaceous spherical particles are cut off and fall off, effectively acting for the removal of cuttings, and the grinding stone is not clogged.

【0018】(3)カーボン質の球形状粒子は、砥石構
造の強度を低下させない。即ち、本発明の砥石における
カーボン質の球形状粒子は、球形状であるとともに平均
粒径が砥粒の半分以上であるため、砥石自体の強度を低
下させることがないから、砥石の構造が弱くなって、砥
粒が異常脱落するようなことがない。
(3) The carbonaceous spherical particles do not reduce the strength of the grindstone structure. That is, the carbonaceous spherical particles in the grindstone of the present invention have a spherical shape and an average particle diameter of not less than half of the abrasive grains, so that the strength of the grindstone itself is not reduced. As a result, the abrasive grains do not fall off abnormally.

【0019】本発明のビトリファイド砥石では、次のよ
うにすることができる。前記カーボン質の球形状粒子の
平均アスペクト比を1.7以下にすることができる。前
記焼結体におけるカーボン質の球形状粒子の含有率を3
〜50体積%にすることができる。前記砥粒を、立方晶
窒化ホウ素砥粒とダイヤモンド砥粒の双方を含み、前記
ダイヤモンド砥粒の平均粒径は前記立方晶窒化ホウ素砥
粒の平均粒径以下である砥粒にすることができる。前記
焼結体は、少なくとも1種の金属粒子をビトリファイド
結合材の相中に分散させることができる。
The vitrified grinding wheel of the present invention can be operated as follows. The average aspect ratio of the carbonaceous spherical particles can be 1.7 or less. When the content of the carbonaceous spherical particles in the sintered body is 3
5050% by volume. The abrasive grains may include both cubic boron nitride abrasive grains and diamond abrasive grains, and the average grain size of the diamond abrasive grains may be equal to or less than the average grain size of the cubic boron nitride abrasive grains. . The sintered body can have at least one type of metal particle dispersed in the phase of the vitrified binder.

【0020】前記金属粒子は、700℃での酸化物の
標準生成自由エネルギーΔGが−600kJ/mol/
2以上であること、実質的に酸化していないこと、
平均粒子径が10μm以下であること、熱膨張係数
が0〜100℃で10〜20×10-6/℃の範囲にある
ことの全ての構成を具備することができる。
The metal particles have a standard free energy of formation ΔG of oxide at 700 ° C. of -600 kJ / mol /
0 2 or more that is, it does not substantially oxidized,
All configurations having an average particle diameter of 10 μm or less and a coefficient of thermal expansion in the range of 0 to 100 ° C. and 10 to 20 × 10 −6 / ° C. can be provided.

【0021】また、本発明の第2の視点によれば、砥粒
と3〜50体積%のカーボン質の球形状粒子とビトリフ
ァイド結合材粉末を少なくとも含有する混合粉末を70
0℃以下で加圧焼結して気孔率が5体積%以下の焼結体
を得る加圧焼結工程を有し、前記カーボン質の球形状粒
子として、前記混合粉末中に主に存在する砥粒の平均粒
径の半分以上ないし50倍までの平均粒径を有すると共
に、平均アスペクト比が1.7以下のカーボン質の球形
状粒子を用いるビトリファイド砥石の製造方法により上
記目的の少なくとも1を達成することができる。
According to a second aspect of the present invention, a mixed powder containing at least abrasive particles, 3 to 50% by volume of carbonaceous spherical particles and vitrified binder powder is mixed with 70% by weight.
A pressure sintering step of obtaining a sintered body having a porosity of 5% by volume or less by pressure sintering at 0 ° C. or less, and mainly present in the mixed powder as the carbonaceous spherical particles At least one of the above objects is attained by a method for producing a vitrified grindstone using carbonaceous spherical particles having an average particle diameter of at least half to 50 times the average particle diameter of the abrasive grains and an average aspect ratio of 1.7 or less. Can be achieved.

【0022】本発明のビトリファイド砥石の製造方法で
は、前記砥粒として、立方晶窒化ホウ素砥粒とダイヤモ
ンド砥粒の双方を含み、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒
径が前記立方晶窒化ホウ素砥粒の平均粒径以下である砥
粒を用いることができる。また、前記混合粉末として、
少なくとも1種の金属粒子をさらに含有する混合粉末を
用い、前記金属粒子として、700℃での酸化物の標
準生成自由エネルギーΔGが−600kJ/mol/0
2以上であること、平均粒子径が10μm以下である
こと、熱膨張係数が0〜100℃で10〜20×10
-6/℃の範囲にあることの全ての構成を具備する金属粒
子を用い、前記加圧焼結工程において、前記〜の全
ての構成を具備する金属粒子を酸化させない条件で、前
記混合粉末を加圧焼結することができる。なお、本発明
において数値範囲の記載は、両端値のみならず、その中
に含まれる全ての任意の中間値を含むものとする。
In the method for producing a vitrified grinding wheel of the present invention, the abrasive grains include both cubic boron nitride abrasive grains and diamond abrasive grains, and the diamond abrasive grains have an average grain size of the cubic boron nitride abrasive grains. Abrasive grains having an average particle size or less can be used. Further, as the mixed powder,
A mixed powder further containing at least one kind of metal particles is used, and as the metal particles, the standard free energy of formation ΔG of the oxide at 700 ° C. is −600 kJ / mol / 0.
2 or more, the average particle size is 10 μm or less, the coefficient of thermal expansion is 10 to 20 × 10 at 0 to 100 ° C.
-6 / ° C., using the metal particles having all the configurations that are in the range of −6 / ° C., and in the pressure sintering step, under the condition that the metal particles having all of the above configurations are not oxidized, Pressure sintering can be performed. In the present invention, the description of the numerical range includes not only both end values, but also all arbitrary intermediate values included therein.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】まず、本発明のビトリファイド砥
石又はビトリファイド砥石の製造方法において好適に用
いることができる砥粒、カーボン質の球形状粒子及びビ
トリファイド結合材について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, abrasive grains, carbon-based spherical particles and vitrified binder which can be suitably used in the vitrified grindstone or the method for producing a vitrified grindstone of the present invention will be described.

【0024】[砥粒]砥粒としては、Al23系砥粒や
SiC系砥粒等の一般砥粒、あるいは立方晶窒化ホウ素
砥粒やダイヤモンド砥粒等のようなヌープ硬度3000
以上の超砥粒があり、これらの中から選択した少なくと
も1種を使用することができる。例えば、前記一般砥粒
のうちの少なくとも1種と前記超砥粒のうちの少なくと
も1種を組み合わせて用いることができる。砥粒の寸法
は、砥石の用途等に応じて適宜設定することができ、平
均粒径が例えば0.1〜200μmのものを用いること
ができる。
[Abrasives] As abrasives, general abrasives such as Al 2 O 3 -based abrasives and SiC-based abrasives, or Knoop hardness 3000 such as cubic boron nitride abrasives and diamond abrasives.
There are the above superabrasive grains, and at least one selected from these can be used. For example, at least one of the general abrasive grains and at least one of the superabrasive grains can be used in combination. The dimensions of the abrasive grains can be appropriately set according to the use of the grindstone and the like, and those having an average particle diameter of, for example, 0.1 to 200 μm can be used.

【0025】なお、超砥粒とは、一般的に、ヌープ硬度
3000以上の砥粒であり、好ましくは、立方晶窒化ホ
ウ素と同程度以上の硬度を有する砥粒のことであり、例
えば、立方晶窒化ホウ素砥粒、ダイヤモンド砥粒等の砥
粒があり、場合によってはこれらの混合物でもよい。
Incidentally, the super-abrasive grains are generally abrasive grains having a Knoop hardness of 3000 or more, preferably, abrasive grains having a hardness of at least about the same as cubic boron nitride. There are abrasive grains such as crystalline boron nitride abrasive grains and diamond abrasive grains, and in some cases, a mixture thereof.

【0026】[カーボン質の球形状粒子]本発明におけ
るカーボン質(炭素質)の球形状粒子における「カーボ
ン質」とは、炭素を90重量%以上含有する材料のこと
であり、グラファイト(黒鉛)を包含する。
[Carbon Spherical Particles] In the present invention, the term “carbonaceous” in the carbonaceous (carbonaceous) spherical particles refers to a material containing 90% by weight or more of carbon, such as graphite (graphite). Is included.

【0027】また、本発明におけるカーボン質の球形状
粒子における「球形状」とは、完全な球形状だけでな
く、長径と短径を有する略球形状を包含し、例えば、長
径方向の断面が略楕円形であり短径方向の断面が円形の
もの、長径方向及び短径方向の各断面が略楕円形のもの
を包含する。
The “spherical shape” of the carbonaceous spherical particles according to the present invention includes not only a perfect spherical shape but also a substantially spherical shape having a major axis and a minor axis. It includes those having a substantially elliptical shape and a circular cross section in the minor axis direction, and those having a substantially elliptical cross section in the major axis direction and the minor axis direction.

【0028】カーボン質の球形状粒子は、好ましくは平
均のアスペクト比が1.7以下(より好ましくは1.5
以下、さらに好ましくは1.3以下、特に好ましくは1
〜1.2)のカーボン質の球形状粒子にする。なお、ア
スペクト比とは、カーボン質の球形状粒子における最長
の径Lと最短の径Sとの比L/Sのことをいう。
The carbonaceous spherical particles preferably have an average aspect ratio of 1.7 or less (more preferably 1.5 or less).
Or less, more preferably 1.3 or less, particularly preferably 1 or less.
To 1.2) are formed into carbonaceous spherical particles. The aspect ratio refers to a ratio L / S between the longest diameter L and the shortest diameter S of the carbonaceous spherical particles.

【0029】本発明におけるカーボン質の球形状粒子
は、例えば、中実で真比重が1以上(例えば、1.3〜
1.4程度)のものにすることができる。また、本発明
におけるカーボン質の球形状粒子は、例えば金属等の被
覆層を有することができる。
The carbonaceous spherical particles in the present invention are, for example, solid and have a true specific gravity of 1 or more (for example, 1.3 to 1.3).
1.4). The carbonaceous spherical particles in the present invention may have a coating layer of, for example, metal.

【0030】カーボン質の粒子のうちで特に球形状のも
のを選択した理由は次のとおりである。
The reason why a spherical particle is particularly selected from the carbonaceous particles is as follows.

【0031】カーボン質粒子はビトリファイドマトリッ
クス(ビトリファイド結合材相)と強固に結合するわけ
ではないので、砥石中では異物として作用するから砥石
の強度低下を引き起こす原因となりうる。このため、表
面積が小さくなる球形状粒子が適するのである。
Since the carbonaceous particles do not bind firmly to the vitrified matrix (vitrified binder material phase), the carbonaceous particles act as foreign matter in the grindstone and may cause a decrease in the strength of the grindstone. For this reason, spherical particles having a small surface area are suitable.

【0032】また、表面積が小さいとカーボン質粒子同
士が砥石中で接触することが少なくなり、砥石は多量の
カーボン質粒子を含有することができるのである。カー
ボン質粒子の平均粒径を、砥粒の平均粒径の半分以上な
いし50倍までとすることは、カーボン質の球形状粒子
の表面積を小さくすることになる。
When the surface area is small, the carbonaceous particles are less likely to contact each other in the grindstone, and the grindstone can contain a large amount of carbonaceous particles. By setting the average particle diameter of the carbonaceous particles to be at least half to 50 times the average particle diameter of the abrasive grains, the surface area of the carbonaceous spherical particles is reduced.

【0033】よって、本発明のビトリファイド砥石は、
カーボン質粒子を多量に含むことができ、カーボン質粒
子の前記潤滑作用・気孔形成作用をより大きくすること
ができる。
Therefore, the vitrified whetstone of the present invention
Since a large amount of carbonaceous particles can be contained, the lubricating action and pore forming action of the carbonaceous particles can be further increased.

【0034】カーボン質の球形状粒子の平均粒径は、砥
粒の平均粒径の半分(0.5倍)以上ないし50倍まで
(好ましくは0.7〜40倍、より好ましくは1〜30
倍)にする。カーボン質の球形状粒子の平均粒径が砥粒
の平均粒径の半分未満である場合には、カーボン質の球
形状粒子の粒子表面積の増大により砥石強度が低下する
傾向があり、また、加工時に形成される気孔が小さく、
目詰まり防止効果が小さい傾向がある。
The average particle size of the carbonaceous spherical particles is at least half (0.5 times) to 50 times (preferably 0.7 to 40 times, more preferably 1 to 30 times) the average particle size of the abrasive grains.
Times). When the average particle diameter of the carbonaceous spherical particles is less than half the average particle diameter of the abrasive grains, the strength of the grinding stone tends to decrease due to an increase in the particle surface area of the carbonaceous spherical particles. Small pores are sometimes formed,
The effect of preventing clogging tends to be small.

【0035】カーボン質の球形状粒子の平均粒径が砥粒
の平均粒径の50倍を越える場合には、カーボン質の球
形状粒子の平均粒径が砥石寸法に近付くため、砥石強度
が低下する傾向がある。例えば、砥粒の平均粒径が5μ
mの場合には、カーボン質の球形状粒子の平均粒径は2
50μmを越えることとなるから、砥石寸法(例えば、
砥石の厚さ)が1mm程度の砥石に対しては大きすぎ
る。
If the average particle diameter of the carbonaceous spherical particles exceeds 50 times the average particle diameter of the abrasive grains, the average particle diameter of the carbonaceous spherical particles approaches the size of the grinding stone, and the strength of the grinding stone decreases. Tend to. For example, if the average grain size of the abrasive grains is 5μ
m, the average particle size of the carbonaceous spherical particles is 2
Since it exceeds 50 μm, the dimensions of the grinding stone (for example,
Is too large for a grindstone having a thickness of about 1 mm.

【0036】カーボン質の球形状粒子は、砥石に均一に
分散するのが望ましいが、カーボン質の球形状粒子が大
きい場合にはカーボン質の球形状粒子の数が少なくなる
傾向があるから、砥石の均一性が低下する傾向がある。
It is desirable that the carbonaceous spherical particles are uniformly dispersed in the grindstone. However, when the carbonaceous spherical particles are large, the number of carbonaceous spherical particles tends to be small. Tends to decrease.

【0037】[ビトリファイド結合材]ビトリファイド
結合材は、例えば、ホウ珪酸ガラス、結晶化ガラスを用
いると良い。結晶化ガラスとしては、例えばウィレマイ
トを析出するものなどがある。砥粒の保持力を充分なも
のとするため、ビトリファイド結合材の熱膨張係数は、
砥粒の熱膨張係数に対して±2×10-6(1/K)(室
温〜500℃)の範囲内であることが望ましい。
[Vitrified Binder] As the vitrified binder, for example, borosilicate glass or crystallized glass may be used. Examples of the crystallized glass include those that precipitate willemite. The thermal expansion coefficient of the vitrified binder should be
It is desirable that the thermal expansion coefficient of the abrasive grains be within a range of ± 2 × 10 −6 (1 / K) (room temperature to 500 ° C.).

【0038】結合材として好ましい組成は次の通りであ
る。
The preferred composition for the binder is as follows.

【0039】 SiO2 40〜70 重量% Al23 10〜20 重量% B23 10〜20 重量% RO 2〜10 重量% R2O 2〜10 重量%SiO 2 40 to 70 wt% Al 2 O 3 10 to 20 wt% B 2 O 3 10 to 20 wt% RO 2 to 10 wt% R 2 O 2 to 10 wt%

【0040】上記において、「RO」はアルカリ土類金
属から選ばれる一種類以上の金属の酸化物を示し、「R
2O」はアルカリ金属より選ばれる一種類以上の金属の
酸化物を示す。
In the above, "RO" represents an oxide of one or more metals selected from alkaline earth metals, and "RO"
2 O "indicates an oxide of one or more metals selected from alkali metals.

【0041】本発明の製造方法で用いるビトリファイド
結合材の粉末の粒径は、加圧焼結が可能な程度の粒径で
あればよく、平均粒径は例えば1〜15μmにすること
ができ、好ましくは2〜10μmにすることができる。
The particle size of the powder of the vitrified binder used in the production method of the present invention may be a particle size capable of pressure sintering, and the average particle size may be, for example, 1 to 15 μm. Preferably, it can be 2 to 10 μm.

【0042】本発明の製造方法における前記特定の混合
粉末又はその成形体を700℃以下で加圧焼結させて製
造する場合には、ビトリファイド結合材の粉末は700
℃で溶融することが必要である。
In the production method of the present invention, when the specific mixed powder or a compact thereof is produced by sintering at a temperature of 700 ° C. or less under pressure, the powder of the vitrified binder is 700
It is necessary to melt at ℃.

【0043】〔ビトリファイド砥石〕本発明のビトリフ
ァイド砥石における焼結体は、砥粒と、カーボン質の球
形状粒子と、ビトリファイド結合材を少なくとも含有す
るものであり、前記ビトリファイド結合材は、好ましく
はビトリファイド結合材の相(マトリックス相)として
含有する。前記焼結体は、好ましくは、砥粒と、カーボ
ン質の球形状粒子と、ビトリファイド結合材の粉末を少
なくとも含有する混合粉末の焼結体である。前記焼結体
の気孔率は5体積%以下であり、好ましくは3体積%以
下(より好ましくは2体積%以下)にする。このように
する理由は、カーボン質の球形状粒子の添加による前記
焼結体の強度低下がおこらないようにするためである。
[Vitrified Grinding Stone] The sintered body in the vitrified grinding stone of the present invention contains at least abrasive grains, carbonaceous spherical particles, and a vitrified binder, and the vitrified binder is preferably a vitrified binder. It is contained as a binder phase (matrix phase). The sintered body is preferably a sintered body of a mixed powder containing at least abrasive grains, carbonaceous spherical particles, and powder of a vitrified binder. The porosity of the sintered body is 5% by volume or less, preferably 3% by volume or less (more preferably 2% by volume or less). The reason for this is to prevent the strength of the sintered body from being reduced due to the addition of the carbonaceous spherical particles.

【0044】前記カーボン質の球形状粒子の平均粒径
は、前記焼結体中に主に存在する砥粒の平均粒径の半分
以上ないし50倍までである。平均粒径が相違する複数
の種類の砥粒が前記焼結体中に存在する場合、前記焼結
体中に主に存在する砥粒とは、前記平均粒径が相違する
複数の種類の砥粒の中で最も含有体積率が高い砥粒のこ
とである。なお、材質が相違し平均粒径が同一の砥粒
は、1種類の砥粒とみなすことができる。
The average particle diameter of the carbonaceous spherical particles is at least half to 50 times the average particle diameter of abrasive grains mainly present in the sintered body. When a plurality of types of abrasive grains having different average particle diameters are present in the sintered body, the abrasive grains mainly present in the sintered body are different from the plurality of types of abrasive grains having different average particle diameters. Abrasive grains having the highest content volume ratio among the grains. Abrasive grains having different materials and the same average particle diameter can be regarded as one kind of abrasive grains.

【0045】本発明のビトリファイド砥石における焼結
体は、少なくとも1種の金属粒子を含有することができ
る。前記金属粒子は、好ましくは、700℃での酸化
物の標準生成自由エネルギーΔGが−600kJ/mo
l/02以上(好ましくは−500kJ/mol/02
上、より好ましくは−400kJ/mol/02以上)
であること、実質的に酸化していないこと、平均粒
子径が10μm以下(好ましくは8μm以下、より好ま
しくは5μm以下)であること、熱膨張係数が0〜1
00℃で10〜20×10-6/℃の範囲(好ましくは1
0〜18×10 -6/℃の範囲、より好ましくは10〜1
7×10-6/℃の範囲)にあることの前記〜の全て
の構成を具備する金属粒子にすることができる。
Sintering in the vitrified grinding wheel of the present invention
The body can contain at least one metal particle
You. The metal particles are preferably oxidized at 700 ° C.
The standard free energy of formation ΔG of an object is -600 kJ / mo.
1/0Two(Preferably -500 kJ / mol / 0TwoLess than
Above, more preferably -400 kJ / mol / 0Twothat's all)
, Not substantially oxidized, average grain
The diameter is 10 μm or less (preferably 8 μm or less, more preferably
Or 5 μm or less) and a coefficient of thermal expansion of 0 to 1
10-20 × 10 at 00 ° C-6/ C range (preferably 1
0-18 × 10 -6/ C range, more preferably 10-1
7 × 10-6/ C range)
Metal particles having the structure described above.

【0046】前記〜の全ての構成を具備する前記特
定の金属粒子を焼結体におけるビトリファイド結合材相
中に分散させることにより、本発明の砥石の使用中にお
けるビトリファイド結合材相の後退性を自由に制御する
ことができる。即ち、ビトリファイド結合材相中の前記
特定の金属粒子を少なめとして、ビトリファイド結合材
相の後退性を低くし砥石摩耗量の低減を重視した設計
や、逆に、ビトリファイド結合材相中の前記特定の金属
粒子を多めとして、ビトリファイド結合材相の後退性を
高め被加工体の加工量の増加を重視した設計を行うこと
ができる。
By dispersing the specific metal particles having all of the above structures in the vitrified binder phase in the sintered body, the retraction of the vitrified binder phase during use of the grindstone of the present invention can be freely performed. Can be controlled. In other words, the specific metal particles in the vitrified binder phase are reduced, the regression of the vitrified binder phase is reduced, and a design that emphasizes the reduction in the amount of wear of the grindstone, or conversely, the specific in the vitrified binder phase, By increasing the number of metal particles, it is possible to perform a design in which the regression of the vitrified binder phase is increased and the processing amount of the workpiece is increased.

【0047】前記〜のうちの全ての構成を具備する
金属粒子としては、例えば、Co、Cu及びNiの各金
属粒子があり、それぞれ好適に使用できる。
Examples of the metal particles having all of the above structures include metal particles of Co, Cu, and Ni, and each can be suitably used.

【0048】本発明の砥石における焼結体に含まれる砥
粒が、立方晶窒化ホウ素砥粒とダイヤモンド砥粒の双方
を含み、前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径が前記立方晶
窒化ホウ素砥粒の平均粒径以下である場合、微細なダイ
ヤモンド砥粒が加工面に放出され遊離砥粒となることに
よるラッピングの効果と、立方晶窒化ホウ素固定砥粒に
よる研削効果とによって、高い加工量を維持しつつ面粗
度を向上させる効果が同時に得られる。
The abrasive grains contained in the sintered body in the grindstone of the present invention include both cubic boron nitride abrasive grains and diamond abrasive grains, and the diamond abrasive grains have an average grain size of the cubic boron nitride abrasive grains. When the average grain size is smaller than the average grain size, a high processing rate is maintained by the lapping effect of fine diamond abrasive grains being released to the processing surface and becoming free abrasive grains, and the grinding effect of cubic boron nitride fixed abrasive grains. At the same time, the effect of improving the surface roughness can be obtained.

【0049】好ましくは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径
を立方晶窒化ホウ素砥粒の平均粒径未満とする。これに
より、平均粒径が小さいダイヤモンド砥粒が遊離しやす
くなり、より細かい粒径のダイヤモンド砥粒の方が被研
削物の面粗度の向上には有利だからである。前記ダイヤ
モンド砥粒の平均粒径は、好ましくは、前記立方晶窒化
ホウ素砥粒の平均粒径の1/100〜1倍(より好まし
くは1/100〜0.7倍、さらに好ましくは1/10
0〜1/2倍)にする。
Preferably, the average grain size of the diamond abrasive grains is smaller than the average grain size of the cubic boron nitride abrasive grains. Thereby, diamond abrasive grains having a small average particle diameter are easily released, and diamond abrasive grains having a finer particle diameter are more advantageous for improving the surface roughness of the workpiece. The average particle diameter of the diamond abrasive grains is preferably 1/100 to 1 times (more preferably 1/100 to 0.7 times, more preferably 1/10) the average particle diameter of the cubic boron nitride abrasive grains.
0 to 1/2 times).

【0050】前記焼結体における砥粒の含有率は好まし
くは5〜40体積%(より好ましくは5〜30体積%、
さらに好ましくは5〜25体積%)であり、カーボン質
の球形状粒子の含有率は好ましくは3〜50体積%であ
り、ビトリファイド結合材の含有率は好ましくは10〜
85体積%(より好ましくは15〜80体積%、さらに
好ましくは20〜75体積%)である。
The content of abrasive grains in the sintered body is preferably 5 to 40% by volume (more preferably 5 to 30% by volume,
The content of the carbonaceous spherical particles is preferably 3 to 50% by volume, and the content of the vitrified binder is preferably 10 to 25% by volume.
85% by volume (more preferably 15 to 80% by volume, still more preferably 20 to 75% by volume).

【0051】また、前記焼結体は少なくとも1種の金属
粒子を含有することができる。前記焼結体が金属粒子を
含有する場合、前記焼結体におけるビトリファイド結合
材と金属粒子の体積比は、好ましくは100:5〜10
0:100(より好ましくは100:10〜100:9
0、さらに好ましくは100:10〜100:80)で
ある。また、前記焼結体が金属粒子を含有する場合、ビ
トリファイド結合材と金属粒子の合計の含有量は、好ま
しくは10〜85体積%(より好ましくは15〜80体
積%、さらに好ましくは20〜75体積%)である。
The sintered body may contain at least one kind of metal particles. When the sintered body contains metal particles, the volume ratio of the vitrified binder to the metal particles in the sintered body is preferably 100: 5 to 10
0: 100 (more preferably 100: 10 to 100: 9
0, more preferably 100: 10 to 100: 80). When the sintered body contains metal particles, the total content of the vitrified binder and the metal particles is preferably 10 to 85% by volume (more preferably 15 to 80% by volume, and still more preferably 20 to 75% by volume). % By volume).

【0052】本発明のビトリファイド砥石は、前記特定
の焼結体を有するものであればよく、少なくとも研削に
関与する部分が前記特定の焼結体であれば良い。例え
ば、金属、セラミックス、プラスチック等から成る保持
体の表面に前記特定の焼結体を存在させたものも本発明
のビトリファイド砥石に包含される。
The vitrified grindstone of the present invention only needs to have the above-mentioned specific sintered body, and it is sufficient that at least a portion involved in grinding is the above-mentioned specific sintered body. For example, a vitrified grindstone according to the present invention includes a holder made of metal, ceramics, plastic, or the like in which the specific sintered body is present on the surface.

【0053】本発明のビトリファイド砥石は、高度な精
密部品の研削用として好適なものである。
The vitrified grinding wheel of the present invention is suitable for grinding highly precise parts.

【0054】〔ビトリファイド砥石の製造方法〕本発明
のビトリファイド砥石の製造方法は、砥粒とカーボン質
の球形状粒子とビトリファイド結合材粉末を少なくとも
含有する混合粉末を加圧焼結して気孔率が5体積%以下
の焼結体を得る加圧焼結工程を有する。なお、加圧焼結
工程では、前記混合粉末の成形体を加圧焼結して気孔率
が5体積%以下の焼結体を得ることもできる。前記カー
ボン質の球形状粒子として、前記混合粉末中に主に存在
する砥粒の平均粒径の半分以上ないし50倍までの平均
粒径を有するカーボン質の球形状粒子を用いる。前記混
合粉末ないしその成形体には、少なくとも1種の金属粉
末を含有させることができる。
[Method of Manufacturing Vitrified Grinding Wheel] The method of manufacturing a vitrified grinding wheel of the present invention is characterized in that a mixed powder containing at least abrasive grains, carbonaceous spherical particles, and a vitrified binder powder is sintered under pressure to reduce the porosity. It has a pressure sintering step of obtaining a sintered body of 5% by volume or less. In the pressure sintering step, the compact of the mixed powder may be pressure-sintered to obtain a sintered body having a porosity of 5% by volume or less. As the carbonaceous spherical particles, carbonaceous spherical particles having an average particle diameter of at least half to 50 times the average particle diameter of abrasive grains mainly present in the mixed powder are used. The mixed powder or its molded body can contain at least one kind of metal powder.

【0055】前記カーボン質の球形状粒子の平均粒径
は、前記混合粉末ないしその成形体中に主に存在する砥
粒の平均粒径の半分以上ないし50倍までである。平均
粒径が相違する複数の種類の砥粒が前記混合粉末ないし
その成形体中に存在する場合、前記混合粉末ないしその
成形体中に主に存在する砥粒とは、前記平均粒径が相違
する複数の種類の砥粒の中で最も含有体積率が高い砥粒
のことである。なお、この場合、材質が相違し平均粒径
が同一の砥粒は、1種類の砥粒とみなすことができる。
The average particle diameter of the carbonaceous spherical particles is at least half to 50 times the average particle diameter of abrasive grains mainly present in the mixed powder or its compact. When a plurality of types of abrasive grains having different average particle diameters are present in the mixed powder or the compact thereof, the average particle diameter is different from the abrasive grains mainly present in the mixed powder or the compact thereof. Is the abrasive having the highest content volume ratio among a plurality of types of abrasives. In this case, the abrasive particles having different materials and the same average particle diameter can be regarded as one type of abrasive particles.

【0056】本発明のビトリファイド砥石の製造方法に
おける前記加圧焼結工程においては、前記混合粉末ない
しその成形体を好ましくは700℃以下で加圧焼結させ
る。700℃以下で加圧焼結することにより、砥粒の劣
化及びカーボン質の球形状粒子の燃焼を十分に避けるこ
とができる。
In the pressure sintering step in the method for manufacturing a vitrified grindstone of the present invention, the mixed powder or its compact is preferably subjected to pressure sintering at 700 ° C. or lower. By performing pressure sintering at 700 ° C. or less, deterioration of abrasive grains and burning of carbonaceous spherical particles can be sufficiently avoided.

【0057】前記加圧焼結工程において、前記混合粉末
ないしその成形体を加圧焼結する際の圧力は、加圧焼結
して得られる焼結体の気孔率が5体積%以下(好ましく
は3体積%以下、より好ましくは2体積%以下)になる
程度の圧力でよく、具体的には前記圧力は好ましくは5
0〜400kgf/cm2程度でよい。
In the pressure sintering step, the pressure at which the mixed powder or its compact is sintered under pressure is such that the porosity of the sintered body obtained by pressure sintering is 5% by volume or less (preferably). Is 3% by volume or less, and more preferably 2% by volume or less. Specifically, the pressure is preferably 5%.
It may be about 0 to 400 kgf / cm 2 .

【0058】焼結する際に加圧するのは、砥粒とビトリ
ファイド結合材粉末とカーボン質の球形状粒子の相互間
(金属粒子を前記混合粉末ないしその成形体に添加した
場合には、砥粒とビトリファイド結合材粉末とカーボン
質の球形状粒子と金属粒子の相互間)の接触を促進さ
せ、焼結させるためである。そのため、カーボン質の球
形状粒子と砥粒をより一層接触させることが可能にな
り、カーボン質の球形状粒子のまわりに砥粒が押しつけ
られる。従って、本発明の製造方法で得られた砥石の使
用時において、環状に配列した複数の砥粒が砥石の研削
面に露出し、カーボン質の球形状粒子が抜けた跡で前記
複数の砥粒が切れ刃として有効に作用する。
During the sintering, the pressure is applied between the abrasive grains, the vitrified binder powder and the carbonaceous spherical particles (when the metal particles are added to the mixed powder or its compact, the abrasive This is for promoting the contact between the carbon particles and the vitrified binder powder, the carbonaceous spherical particles and the metal particles, and sintering. Therefore, it becomes possible to make the carbonaceous spherical particles and the abrasive grains more contact with each other, and the abrasive grains are pressed around the carbonaceous spherical particles. Therefore, when using the grindstone obtained by the production method of the present invention, a plurality of abrasive grains arranged in a ring are exposed on the grinding surface of the grindstone, and the plurality of grindstones are traced in the trace of the carbonaceous spherical particles coming off. Works effectively as a cutting edge.

【0059】また、砥粒として、特に、結晶粒子径が細
かい(1μm以下)のアルミナ系砥粒(例えば、ゾルゲ
ル焼結法を用いて製造される焼結アルミナ質砥粒)等を
本発明の製造方法に適用する場合には、加圧焼結時の温
度を低くして製造できる為に砥粒が粒成長をおこさない
から、微小破砕が特徴の前記アルミナ系砥粒の性能を十
分に発揮させることができる。
As the abrasive grains, in particular, alumina-based abrasive grains having a fine crystal grain size (1 μm or less) (for example, sintered alumina-based abrasive grains produced by using a sol-gel sintering method) and the like are used in the present invention. When applied to the manufacturing method, since the abrasive grains do not grow due to the fact that the temperature can be reduced at the time of pressure sintering, the performance of the alumina-based abrasive grains characterized by minute crushing is sufficiently exhibited. Can be done.

【0060】加圧焼結する方法としては、ホットプレ
ス、ホットコイニングのほか、通電加熱焼結法である抵
抗焼結、プラズマ放電焼結、ホットプレスにポンプ機能
を加えた真空加圧焼結等が好適に用いられる。
Examples of the method of pressure sintering include hot pressing, hot coining, resistance sintering and plasma discharge sintering, which are heating sintering methods, and vacuum pressure sintering with a pump function added to a hot press. Is preferably used.

【0061】前記加圧焼結工程の前には、前記混合粉末
を成形して成形体を得る成形工程を設けることができ
る。前記混合粉末に含有させる原料成分とその含有率
は、製造しようとするビトリファイド砥石の構造に応じ
て適宜設定する。
Before the pressure sintering step, a molding step of molding the mixed powder to obtain a molded body can be provided. The raw material components to be contained in the mixed powder and the content thereof are appropriately set according to the structure of the vitrified grindstone to be produced.

【0062】前記混合粉末に製造原料として含有させる
金属粒子としては、好ましくは、700℃での酸化物
の標準生成自由エネルギーΔGが−600kJ/mol
/0 2以上(好ましくは−500kJ/mol/02
上、より好ましくは−400kJ/mol/02以上)
であること、平均粒子径が10μm以下(好ましくは
8μm以下、より好ましくは5μm以下)であること、
熱膨張係数が0〜100℃で10〜20×10-6/℃
の範囲(好ましくは10〜18×10-6/℃の範囲、さ
らに好ましくは10〜17×10-6/℃の範囲)にある
ことの前記〜の全ての構成を具備する金属粒子にす
る。前記〜の全ての構成を具備する金属粒子として
は、例えば、Co、Cu及びNiの各金属粒子があり、
それぞれ好適に使用できる。
The mixed powder is contained as a raw material for production.
Preferably, the metal particles are oxides at 700 ° C.
Has a standard free energy of formation ΔG of -600 kJ / mol
/ 0 Two(Preferably -500 kJ / mol / 0TwoLess than
Above, more preferably -400 kJ / mol / 0Twothat's all)
Having an average particle diameter of 10 μm or less (preferably
8 μm or less, more preferably 5 μm or less)
Coefficient of thermal expansion is 10-20 × 10 at 0-100 ° C-6/ ℃
(Preferably 10 to 18 × 10-6/ ° C range
More preferably, 10 to 17 × 10-6/ ° C range)
Metal particles having all of the above structures
You. As metal particles having all the above-mentioned configurations
Is, for example, each metal particles of Co, Cu and Ni,
Each can be suitably used.

【0063】本発明の製造方法における前記加圧焼結工
程において、金属粒子を含有する混合粉末ないしその成
形体を加圧焼結する場合、好ましくは、金属粒子(特
に、前記〜の全ての構成を具備する金属粒子)を実
質的に酸化させない条件で、前記混合粉末ないしその成
形体を加圧焼結する。
In the pressure sintering step in the production method of the present invention, when the mixed powder containing metal particles or a compact thereof is subjected to pressure sintering, preferably, the metal particles (particularly, all of The mixed powder or a compact thereof is subjected to pressure sintering under conditions that do not substantially oxidize the metal particles having the above.

【0064】[0064]

【実施例】[実施例1]本発明の実施例2以下で使用す
るカーボン質ビーズと同質のカーボン質ビーズの評価を
行った。以下、「wt%」は「重量%」である。
EXAMPLES Example 1 Carbonaceous beads of the same quality as those used in Example 2 and below of the present invention were evaluated. Hereinafter, “wt%” is “weight%”.

【0065】昇温条件10℃/分でカーボン質ビーズの
質量減少を測定したところ、燃え抜け開始温度(カーボ
ン質ビーズの質量が10wt%減少した時の温度)は7
00℃であり、燃え抜け完了温度(カーボン質ビーズの
質量が90wt%減少した時の温度)は820℃であっ
た。なお、前記カーボン質ビーズの平均粒径は、50μ
mであった。
When the mass loss of the carbonaceous beads was measured at a temperature rising condition of 10 ° C./min, the burning start temperature (the temperature at which the mass of the carbonaceous beads decreased by 10 wt%) was 7
The temperature was 00 ° C, and the burn-out completion temperature (the temperature at which the mass of the carbon beads was reduced by 90 wt%) was 820 ° C. The average particle size of the carbon beads is 50 μm.
m.

【0066】また、電子顕微鏡で原料(前記カーボン質
ビーズ)を観察し、電子顕微鏡写真から10のサンプル
(カーボン質ビーズ)を選択してアスペクト比の確認を
おこなった。アスペクト比の平均は1.0であった。
Further, the raw material (the carbonaceous beads) was observed with an electron microscope, and ten samples (carbonaceous beads) were selected from an electron microscope photograph to confirm the aspect ratio. The average of the aspect ratio was 1.0.

【0067】[実施例2]下記表1の製造原料を実施例
2の欄に示す容量比で混合し撹拌し、得られた混合攪拌
物をカーボン製の型(凹部の空間部の寸法40mm×4
mm×7mm)に詰め、抵抗焼結機で圧力300kgf
/cm2、600℃で2分間保持して、通電加熱加圧焼
結製造を行いビトリファイド砥石を得た。ビトリファイ
ド結合材の平均粒径は3μmである。なお、以下の実施
例及び比較例の各々で用いたビトリファイド結合材の平
均粒径も同様に3μmである。
Example 2 The raw materials shown in Table 1 below were mixed and stirred at the volume ratios shown in the column of Example 2, and the resulting mixed and stirred product was molded into a carbon mold (dimensions of the space of the concave portion 40 mm × 4
mm × 7mm) and pressure 300kgf with resistance sintering machine
/ Cm 2 and maintained at 600 ° C. for 2 minutes, and subjected to electric heating and pressure sintering to obtain a vitrified grindstone. The average particle size of the vitrified binder is 3 μm. The average particle size of the vitrified binder used in each of the following Examples and Comparative Examples is also 3 μm.

【0068】[0068]

【表1】 [Table 1]

【0069】[比較例1]上記表1の製造原料を比較例
1の欄に示す容積比で用いる以外は前記実施例2と同様
にしてビトリファイド砥石を得た。
Comparative Example 1 A vitrified grindstone was obtained in the same manner as in Example 2 except that the raw materials in Table 1 were used at the volume ratio shown in the column of Comparative Example 1.

【0070】[比較例2]上記表1の製造原料を比較例
2の欄に示す容積比で用いる以外は前記実施例2と同様
にしてビトリファイド砥石を得た。
Comparative Example 2 A vitrified grindstone was obtained in the same manner as in Example 2 except that the raw materials shown in Table 1 were used at the volume ratios shown in the column of Comparative Example 2.

【0071】なお、表1には、実施例2及び比較例1〜
2の各々で使用したカーボン質ビーズの粒径AとCBN
砥粒の粒径Bとの粒径比A/Bも併せて示す。また、表
1のCBN砥粒の平均粒径は3〜6μmであるが、前記
粒径比A/Bを算出する際の平均粒径は(3+6)/2
=4.5(μm)とした。以下、カーボン質ビーズの粒
径とCBN砥粒の粒径との粒径比を求める場合におい
て、平均粒径がa〜bμmと表記されている時は、平均
粒径を(a+b)/2(μm)とした。
Table 1 shows Example 2 and Comparative Examples 1 to
Particle size A and CBN of carbonaceous beads used in each of No. 2
The particle size ratio A / B with the particle size B of the abrasive grains is also shown. The average particle diameter of the CBN abrasive grains in Table 1 is 3 to 6 μm, but the average particle diameter when calculating the particle diameter ratio A / B is (3 + 6) / 2.
= 4.5 (μm). Hereinafter, when calculating the particle size ratio between the particle size of the carbonaceous beads and the particle size of the CBN abrasive grains, when the average particle size is described as a to b μm, the average particle size is (a + b) / 2 ( μm).

【0072】〈3点曲げ強度の評価〉実施例2及び比較
例1〜2の各々で得られたビトリファイド砥石の3点曲
げ強度(JIS R1601−1995、以下同様。)
の測定を行った。その測定結果も表1に示す。比較例1
の砥石に対し、比較例2の砥石は強度低下が大きすぎる
が、実施例2の砥石はカーボン質ビーズの添加による強
度低下が小さく、実用に耐えうる。よって、カーボン質
ビーズの粒径AとCBN砥粒の粒径Bとの粒径比A/B
が50以下であれば実用に耐え得ると考えられる。
<Evaluation of Three-Point Bending Strength> The three-point bending strength of the vitrified grindstone obtained in each of Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 (JIS R1601-1995, the same applies hereinafter).
Was measured. Table 1 also shows the measurement results. Comparative Example 1
Compared to the whetstone of Comparative Example 2, the whetstone of Comparative Example 2 had an excessively large decrease in strength. Therefore, the particle size ratio A / B between the particle size A of the carbonaceous beads and the particle size B of the CBN abrasive grains.
If it is 50 or less, it is considered that it can endure practical use.

【0073】[実施例3]下記表2の製造原料を実施例
3の欄に示す容積比で用いる以外は前記実施例2と同様
にしてビトリファイド砥石を得た。
Example 3 A vitrified grindstone was obtained in the same manner as in Example 2 except that the raw materials shown in Table 2 below were used at the volume ratio shown in the column of Example 3.

【0074】[0074]

【表2】 [Table 2]

【0075】[比較例3]上記表2の製造原料を比較例
3の欄に示す容積比で用いる以外は前記実施例2と同様
にしてビトリファイド砥石を得た。
Comparative Example 3 A vitrified grindstone was obtained in the same manner as in Example 2 except that the raw materials shown in Table 2 were used at the volume ratio shown in the column of Comparative Example 3.

【0076】[比較例4]上記表2の製造原料を比較例
4の欄に示す容積比で用いる以外は前記実施例2と同様
にしてビトリファイド砥石を得た。
Comparative Example 4 A vitrified grindstone was obtained in the same manner as in Example 2 except that the raw materials shown in Table 2 were used at the volume ratio shown in the column of Comparative Example 4.

【0077】なお、表2には、実施例3及び比較例3〜
4の各々で使用したカーボン質ビーズの粒径AとCBN
砥粒の粒径Bとの粒径比A/Bも併せて示す。
Table 2 shows Example 3 and Comparative Examples 3 to
Particle size A and CBN of carbonaceous beads used in each of No. 4
The particle size ratio A / B with the particle size B of the abrasive grains is also shown.

【0078】〈3点曲げ強度の評価〉実施例3及び比較
例3〜4の各々で得られたビトリファイド砥石の3点曲
げ強度の測定を行った。その測定結果も表2に示す。比
較例3の砥石に対し、比較例4の砥石は強度低下が大き
すぎるが、実施例3の砥石はカーボン質ビーズの添加に
よる強度低下が小さく、実用に耐えうる。よって、カー
ボン質ビーズの粒径AとCBN砥粒の粒径Bとの粒径比
A/Bが1/2以上(半分以上)であれば実用に耐えう
ると考えられる。
<Evaluation of Three-Point Bending Strength> The three-point bending strength of the vitrified grindstones obtained in Example 3 and Comparative Examples 3 and 4 was measured. Table 2 also shows the measurement results. Compared to the grindstone of Comparative Example 3, the grindstone of Comparative Example 4 has an excessively large decrease in strength, but the grindstone of Example 3 has a small decrease in strength due to the addition of carbonaceous beads, and can withstand practical use. Therefore, it is considered that if the particle diameter ratio A / B of the particle diameter A of the carbonaceous beads to the particle diameter B of the CBN abrasive particles is 1/2 or more (half or more), it can be practically used.

【0079】[実施例4A及び4B]下記表3の製造原
料を実施例4A又は実施例4Bの欄に示す容積比で用い
る以外は前記実施例2と同様にしてビトリファイド砥石
を得た。なお、表3には、実施例4A及び4Bの各々で
使用したカーボン質ビーズの粒径AとCBN砥粒の粒径
Bとの粒径比A/Bも併せて示す。
[Examples 4A and 4B] A vitrified grindstone was obtained in the same manner as in Example 2 except that the raw materials shown in Table 3 below were used at the volume ratio shown in the column of Example 4A or Example 4B. Table 3 also shows the particle size ratio A / B between the particle size A of the carbonaceous beads and the particle size B of the CBN abrasive grains used in each of Examples 4A and 4B.

【0080】[0080]

【表3】 [Table 3]

【0081】[比較例5〜7]下記表4の製造原料を比
較例5〜7の各欄に示す容量比で混合し撹拌し、得られ
た混合攪拌物をプレス成形し、900℃で5時間大気雰
囲気中で焼成し、ビトリファイド砥石を得た。
[Comparative Examples 5 to 7] The raw materials shown in Table 4 below were mixed and stirred at the volume ratios shown in the respective columns of Comparative Examples 5 to 7, and the resulting mixed and stirred product was press-molded. Firing was performed in an air atmosphere for an hour to obtain a vitrified whetstone.

【0082】[0082]

【表4】 [Table 4]

【0083】〈研削性能の評価〉実施例4A、実施例4
B及び比較例5〜7の各々で得られた砥石を、それぞれ
4mm×9mm×6mmの寸法の直方体に加工して、研
削性能、即ち、(a)超仕上量、(b)砥石摩耗寸法、
(c)面粗度について調べた。その結果を表5に示す。
なお、表5の各項目の結果として示された数値は、比較
例5の値を100とした場合の相対的な値である。
<Evaluation of Grinding Performance> Example 4A, Example 4
B and the grindstones obtained in each of Comparative Examples 5 to 7 were each processed into a rectangular parallelepiped having a size of 4 mm × 9 mm × 6 mm, and the grinding performance, that is, (a) super-finishing amount, (b) grindstone wear size,
(C) The surface roughness was examined. Table 5 shows the results.
In addition, the numerical value shown as a result of each item in Table 5 is a relative value when the value of Comparative Example 5 is set to 100.

【0084】[0084]

【表5】 [Table 5]

【0085】実施例4Aの砥石は比較例5の砥石に対
し、超仕上量が高く、面粗度が細かく、高い性能を有す
る。砥石摩耗寸法について実施例4Aの砥石は、比較例
5の砥石よりもやや高いが、同等といえる。また、実施
例4Aの砥石は、比較例6〜7の砥石と比較すると、砥
石摩耗寸法は大きいが、比較例6〜7の砥石は超仕上量
が少なすぎる。実施例4Bの砥石は実施例4Aの砥石と
比較して、超仕上量・砥石摩耗寸法で実施例4Aの砥石
に劣るものの、面粗度は向上し、細粒のダイヤの効果が
現れている。
The grindstone of Example 4A has a higher superfinishing amount, a smaller surface roughness and higher performance than the grindstone of Comparative Example 5. Regarding the grinding wheel wear dimension, the grinding wheel of Example 4A is slightly higher than the grinding wheel of Comparative Example 5, but can be said to be equivalent. Also, the grindstone of Example 4A has a larger grindstone wear size than the grindstones of Comparative Examples 6 and 7, but the grindstones of Comparative Examples 6 and 7 have too small a super finish. The grindstone of Example 4B is inferior to the grindstone of Example 4A in superfinishing amount and grindstone wear size as compared with the grindstone of Example 4A, but the surface roughness is improved and the effect of the fine-grained diamond appears. .

【0086】なお、上記研削性能を評価した時の研削条
件及びドレス条件は下記の通りである。
The grinding conditions and dressing conditions for evaluating the above-mentioned grinding performance are as follows.

【0087】 研削方式 超仕上 研削液流量 1.4 l/分 被削材 SUJ−2(HRC61) 被削材周速度 3.3m/秒 サイクルタイム 10秒 砥石面圧 2.8MPa 前加工面粗度 3S 砥石振動数 16.7 /秒 砥石振幅 1.5mmGrinding method Super finish Grinding fluid flow rate 1.4 l / min Work material SUJ-2 (HRC61) Work material peripheral speed 3.3 m / sec Cycle time 10 seconds Grinding wheel surface pressure 2.8 MPa Pre-process surface roughness 3S Wheel frequency 16.7 / sec Wheel amplitude 1.5mm

【0088】[実施例5A及び5B]下記表6の製造原
料を実施例5A又は5Bの欄に示す容積比で用いる以外
は前記実施例2と同様にしてビトリファイド砥石を得
た。
[Examples 5A and 5B] Vitrified grindstones were obtained in the same manner as in Example 2 except that the raw materials shown in Table 6 below were used in the volume ratios shown in the columns of Examples 5A and 5B.

【0089】[0089]

【表6】 [Table 6]

【0090】[比較例8]上記表6の製造原料を比較例
8の欄に示す容積比で用いる以外は前記実施例2と同様
にしてビトリファイド砥石を得た。
Comparative Example 8 A vitrified grindstone was obtained in the same manner as in Example 2 except that the raw materials shown in Table 6 were used at the volume ratios shown in the column of Comparative Example 8.

【0091】[比較例9〜11]下記表7の製造原料を
比較例9〜11の各欄に示す容量比で混合し撹拌して混
合攪拌物を得た。砥粒率が砥石体積の45体積%を占め
るように前記各々の混合攪拌物をプレス成形し、得られ
た成形体を900℃で5時間大気雰囲気中で焼成し、比
較例9〜11のビトリファイド砥石を得た。
[Comparative Examples 9 to 11] The raw materials shown in Table 7 below were mixed at the volume ratios shown in the respective columns of Comparative Examples 9 to 11 and stirred to obtain mixed and stirred products. Each of the mixed and stirred materials was press-formed so that the abrasive grain ratio occupied 45% by volume of the whetstone volume, and the obtained compact was fired at 900 ° C. for 5 hours in an air atmosphere, and the vitrified products of Comparative Examples 9 to 11 were obtained. I got a whetstone.

【0092】[0092]

【表7】 [Table 7]

【0093】〈研削性能の評価〉実施例5A、実施例5
B及び比較例8〜11の各々で得られた砥石を、それぞ
れ3mm×3mm×20mmの寸法の四角柱状の砥石に
加工して、研削性能、即ち、(a)取代、(b)砥石摩
耗寸法、(c)面粗度、(d)消費電力について調べ
た。その結果を表8に示す。なお、表8の各項目の結果
として示された数値は、比較例8の値を100とした場
合の相対的な値である。
<Evaluation of grinding performance> Example 5A, Example 5
B and the grindstones obtained in each of Comparative Examples 8 to 11 were each processed into a square pillar-shaped grindstone having a size of 3 mm × 3 mm × 20 mm, and the grinding performance, that is, (a) allowance, (b) grindstone wear size , (C) surface roughness, and (d) power consumption. Table 8 shows the results. The numerical values shown as the results of each item in Table 8 are relative values when the value of Comparative Example 8 is set to 100.

【0094】[0094]

【表8】 [Table 8]

【0095】実施例5Aの砥石は比較例8の砥石に対
し、取代が多く、面粗度が細かく、消費電力が低く、高
性能である。砥石摩耗寸法は、実施例5Aの砥石が比較
例8の砥石よりもやや高いが、同等といえる。
The grindstone of Example 5A has a larger allowance, smaller surface roughness, lower power consumption, and higher performance than the grindstone of Comparative Example 8. The whetstone of Example 5A is slightly higher than the whetstone of Comparative Example 8, but the whetstone wear size is equivalent.

【0096】実施例5Aの砥石を比較例9、10、11
の各砥石と比較すると、摩耗寸法は大きいが比較例の各
砥石は取代が少なすぎる。
Comparative Example 9, 10 and 11
As compared with the respective grinding wheels, the wear size is larger, but each grinding wheel of the comparative example has too little allowance.

【0097】実施例5Aの砥石と実施例5Bの砥石とを
比較すると、取代と砥石摩耗寸法では実施例5Aの砥石
が優れており、面粗度と消費電力では実施例5Bの砥石
が低くなり優れており、実施例5Bの砥石で使用してい
る細粒のダイヤモンド砥粒の効果が現れている。
When the grindstone of Example 5A is compared with the grindstone of Example 5B, the grindstone of Example 5A is superior in terms of machining allowance and grindstone wear size, and the grindstone of Example 5B is lower in surface roughness and power consumption. It is excellent, and the effect of the fine diamond abrasive grains used in the grindstone of Example 5B appears.

【0098】なお、上記研削性能を評価した時の研削条
件及びドレス条件は下記の通りである。
The grinding conditions and dressing conditions when the above-mentioned grinding performance was evaluated are as follows.

【0099】 研削方式 ホーニング 主軸周速度 0.50 m/秒 主軸往復速度 0.13 m/秒 ストローク量 20mm クロスハッチ角 30度 研削液 不水 ツルーイング方法 ハンドツルーイング 被削材 SCM415H(浸炭焼入)Grinding method Honing Spindle peripheral speed 0.50 m / sec Spindle reciprocating speed 0.13 m / sec Stroke amount 20 mm Crosshatch angle 30 degrees Grinding liquid Water-free Truing method Hand truing Work material SCM415H (Carburizing and quenching)

【0100】[0100]

【表9】 スパークアウト :3往復[Table 9] Spark out: 3 round trips

【0101】[0101]

【発明の効果】本発明のビトリファイド砥石は、砥粒
と、カーボン質の球形状粒子と、ビトリファイド結合材
を少なくとも含有する焼結体を有し、前記焼結体は気孔
率が5体積%以下であり、前記カーボン質の球形状粒子
の平均粒径は、前記焼結体中に主に存在する砥粒の平均
粒径の半分以上ないし50倍までであるので、砥粒が熱
劣化していないにもかかわらず、十分に高い砥粒保持力
を発揮するから、十分な加工量を確保できると共に砥石
摩耗量の低減を達成することができる。
The vitrified grindstone of the present invention has a sintered body containing at least abrasive grains, carbonaceous spherical particles, and a vitrified binder, and the sintered body has a porosity of 5% by volume or less. Since the average particle size of the carbonaceous spherical particles is at least half to 50 times the average particle size of the abrasive grains mainly present in the sintered body, the abrasive grains are thermally degraded. In spite of the absence, a sufficiently high abrasive grain holding force is exhibited, so that a sufficient processing amount can be secured and a reduction in the amount of wear of the grinding stone can be achieved.

【0102】また、本発明のビトリファイド砥石は、上
記構成を有するので、被研削物を加工する際の加工条
件、要求される精度に応じ、気孔の量、形状及び分布の
それぞれを自由に制御して製造することができる。
Further, since the vitrified grindstone of the present invention has the above-described configuration, the amount, shape and distribution of pores can be freely controlled according to the processing conditions and the required accuracy when processing the workpiece. Can be manufactured.

【0103】本発明のビトリファイド砥石の製造方法
は、砥粒と3〜50体積%のカーボン質の球形状粒子と
ビトリファイド結合材粉末を少なくとも含有する混合粉
末を700℃以下で加圧焼結して気孔率が5体積%以下
の焼結体を得る加圧焼結工程を有し、前記カーボン質の
球形状粒子として、前記混合粉末中に主に存在する砥粒
の平均粒径の半分以上ないし50倍までの平均粒径を有
すると共に、平均アスペクト比が1.7以下のカーボン
質の球形状粒子を用いるので、砥粒の熱劣化を防止して
製造することができるにもかかわらず、十分に高い砥粒
保持力を発揮するビトリファイド砥石を製造することが
できる。
In the method for producing a vitrified grinding wheel of the present invention, a powder mixture containing at least abrasive grains, 3 to 50% by volume of carbonaceous spherical particles and vitrified binder powder is sintered under pressure at 700 ° C. or less. A pressure sintering step of obtaining a sintered body having a porosity of 5% by volume or less, wherein the carbonaceous spherical particles have an average particle diameter of at least half or more of an average particle diameter of abrasive grains mainly present in the mixed powder; Since carbonaceous spherical particles having an average particle diameter of up to 50 times and an average aspect ratio of 1.7 or less are used, it is possible to prevent the abrasive grains from thermally deteriorating and to manufacture them sufficiently. Vitrified whetstones exhibiting high abrasive grain holding power can be manufactured.

【0104】また、本発明のビトリファイド砥石の製造
方法は、上記構成を有するので、ビトリファイド砥石に
おける気孔の量、形状及び分布を自由に制御してビトリ
ファイド砥石を製造することができる。
Further, since the method for manufacturing a vitrified grinding wheel of the present invention has the above-described structure, the amount, shape and distribution of pores in the vitrified grinding wheel can be freely controlled to manufacture a vitrified grinding wheel.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B24D 3/02 310 B24D 3/02 310C (72)発明者 伊藤 健二 愛知県名古屋市西区則武新町三丁目1番36 号 株式会社ノリタケカンパニーリミテド 内 Fターム(参考) 3C063 AA02 AB01 BB02 BB19 BB20 BC05 BD01 BD02 CC04 FF23──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification FI FI Theme Court ゛ (Reference) B24D 3/02 310 B24D 3/02 310C (72) Inventor Kenji Ito 3-1-1 Noritakeshinmachi, Nishi-ku, Nagoya-shi, Aichi Prefecture No. 36 Noritake Co., Ltd. F-term (reference) 3C063 AA02 AB01 BB02 BB19 BB20 BC05 BD01 BD02 CC04 FF23

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】砥粒と、カーボン質の球形状粒子と、ビト
リファイド結合材を少なくとも含有する焼結体を有し、 前記焼結体は気孔率が5体積%以下であり、前記カーボ
ン質の球形状粒子の平均粒径は、前記焼結体中に主に存
在する砥粒の平均粒径の半分以上ないし50倍までであ
ることを特徴とするビトリファイド砥石。
1. A sintered body containing at least abrasive particles, carbonaceous spherical particles, and a vitrified binder, wherein the sintered body has a porosity of 5% by volume or less, and A vitrified grinding wheel, wherein the average particle diameter of the spherical particles is at least half to 50 times the average particle diameter of abrasive grains mainly present in the sintered body.
【請求項2】前記カーボン質の球形状粒子の平均アスペ
クト比は1.7以下であることを特徴とする請求項1に
記載のビトリファイド砥石。
2. The vitrified grinding wheel according to claim 1, wherein the carbon-based spherical particles have an average aspect ratio of 1.7 or less.
【請求項3】前記焼結体におけるカーボン質の球形状粒
子の含有率は3〜50体積%であることを特徴とする請
求項1〜2のいずれか一に記載のビトリファイド砥石。
3. The vitrified grinding wheel according to claim 1, wherein the content of the carbonaceous spherical particles in the sintered body is 3 to 50% by volume.
【請求項4】前記砥粒として、立方晶窒化ホウ素砥粒と
ダイヤモンド砥粒の双方を含み、前記ダイヤモンド砥粒
の平均粒径は前記立方晶窒化ホウ素砥粒の平均粒径以下
であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一に記
載のビトリファイド砥石。
4. The method according to claim 1, wherein the abrasive grains include both cubic boron nitride abrasive grains and diamond abrasive grains, and the average grain diameter of the diamond abrasive grains is equal to or less than the average grain diameter of the cubic boron nitride abrasive grains. The vitrified whetstone according to any one of claims 1 to 3, which is characterized in that:
【請求項5】前記焼結体は、少なくとも1種の金属粒子
がビトリファイド結合材の相中に分散していることを特
徴とする請求項1〜4のいずれか一に記載のビトリファ
イド砥石。
5. The vitrified grinding wheel according to claim 1, wherein said sintered body has at least one kind of metal particles dispersed in a phase of a vitrified binder.
【請求項6】前記金属粒子は、700℃での酸化物の
標準生成自由エネルギーΔGが−600kJ/mol/
2以上であること、実質的に酸化していないこと、
平均粒子径が10μm以下であること、熱膨張係数
が0〜100℃で10〜20×10-6/℃の範囲にある
ことの全ての構成を具備することを特徴とする請求項5
に記載のビトリファイド砥石。
6. The metal particles have a standard free energy of formation ΔG of oxide at 700 ° C. of -600 kJ / mol / mol.
0 2 or more that is, it does not substantially oxidized,
6. The composition according to claim 5, wherein the average particle diameter is 10 μm or less, and the thermal expansion coefficient is in the range of 10 to 20 × 10 −6 / ° C. at 0 to 100 ° C.
The vitrified whetstone described in 1.
【請求項7】砥粒と3〜50体積%のカーボン質の球形
状粒子とビトリファイド結合材粉末を少なくとも含有す
る混合粉末を700℃以下で加圧焼結して気孔率が5体
積%以下の焼結体を得る加圧焼結工程を有し、前記カー
ボン質の球形状粒子として、前記混合粉末中に主に存在
する砥粒の平均粒径の半分以上ないし50倍までの平均
粒径を有すると共に、平均アスペクト比が1.7以下の
カーボン質の球形状粒子を用いることを特徴とするビト
リファイド砥石の製造方法。
7. A powder mixture containing at least abrasive particles, 3 to 50% by volume of carbonaceous spherical particles and vitrified binder powder is sintered under pressure at 700 ° C. or less and has a porosity of 5% by volume or less. A pressure sintering step of obtaining a sintered body, wherein the carbonaceous spherical particles have an average particle diameter of at least half to 50 times the average particle diameter of abrasive grains mainly present in the mixed powder. A method for producing a vitrified grinding wheel, comprising using carbonaceous spherical particles having an average aspect ratio of 1.7 or less.
【請求項8】前記砥粒として、立方晶窒化ホウ素砥粒と
ダイヤモンド砥粒の双方を含み、前記ダイヤモンド砥粒
の平均粒径が前記立方晶窒化ホウ素砥粒の平均粒径以下
である砥粒を用いることを特徴とする請求項7に記載の
ビトリファイド砥石の製造方法。
8. An abrasive grain comprising both cubic boron nitride abrasive grains and diamond abrasive grains as said abrasive grains, wherein said diamond abrasive grains have an average grain size equal to or less than the average grain size of said cubic boron nitride abrasive grains. The method for producing a vitrified grindstone according to claim 7, wherein:
【請求項9】前記混合粉末として、少なくとも1種の金
属粒子をさらに含有する混合粉末を用い、 前記金属粒子は、700℃での酸化物の標準生成自由
エネルギーΔGが−600kJ/mol/02以上であ
ること、平均粒子径が10μm以下であること、熱
膨張係数が0〜100℃で10〜20×10-6/℃の範
囲にあることの全ての構成を具備し、 前記加圧焼結工程において、前記〜の全ての構成を
具備する金属粒子を酸化させない条件で、前記混合粉末
を加圧焼結することを特徴とする請求項7〜8のいずれ
か一に記載のビトリファイド砥石の製造方法。
As claimed in claim 9, wherein said mixed powder, a mixed powder further contains at least one metal particle, the metal particles, standard free energy ΔG oxide at 700 ° C. is -600kJ / mol / 0 2 And the average particle diameter is 10 μm or less, and the thermal expansion coefficient is in the range of 10 to 20 × 10 −6 / ° C. at 0 to 100 ° C. The vitrified grinding wheel according to any one of claims 7 to 8, wherein, in the binding step, the mixed powder is sintered under pressure under conditions that do not oxidize the metal particles having all of the above configurations. Production method.
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