JP2003236761A - 道路切断用多孔質鋳鉄ボンド砥石 - Google Patents
道路切断用多孔質鋳鉄ボンド砥石Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 切断砥石における結合剤の砥粒保持力を大き
くするとともに、結合剤自体の耐摩耗性も向上させ、切
断寿命が長く、かつ切れ味の良い道路切断用砥石を提供
すること。 【解決手段】 砥粒としてダイヤモンドおよび結合剤と
して硬質粒子を添加した鋳鉄粉末からなり、多孔質鋳鉄
ボンド中に硬質粒子を分散させ、かつ、結合剤と砥粒と
の化学反応に起因して結合剤が砥粒に食い込んでいる多
孔質鋳鉄ボンド砥石。上記化学的結合は、砥粒であるダ
イヤモンドの炭素分が鋳鉄と表面で反応しているもので
ある。硬質粒子がダイヤモンド砥粒よりも粒径の小さな
ダイヤモンド砥粒である。上記の多孔質鋳鉄ボンド砥石
の道路切断用砥石への使用。
くするとともに、結合剤自体の耐摩耗性も向上させ、切
断寿命が長く、かつ切れ味の良い道路切断用砥石を提供
すること。 【解決手段】 砥粒としてダイヤモンドおよび結合剤と
して硬質粒子を添加した鋳鉄粉末からなり、多孔質鋳鉄
ボンド中に硬質粒子を分散させ、かつ、結合剤と砥粒と
の化学反応に起因して結合剤が砥粒に食い込んでいる多
孔質鋳鉄ボンド砥石。上記化学的結合は、砥粒であるダ
イヤモンドの炭素分が鋳鉄と表面で反応しているもので
ある。硬質粒子がダイヤモンド砥粒よりも粒径の小さな
ダイヤモンド砥粒である。上記の多孔質鋳鉄ボンド砥石
の道路切断用砥石への使用。
Description
【０００１】
【産業の属する技術分野】本発明は、多孔質鋳鉄ボンド
砥石、特に道路切断用多孔質鋳鉄ボンド砥石に関するも
のである。
砥石、特に道路切断用多孔質鋳鉄ボンド砥石に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】セメントコンクリート舗装やアスファル
トコンクリート舗装等が施された道路では、舗装部分の
修繕や、道路地下への埋設工事などのため舗装部分を切
断する工事が行われる。このときに使用される工具は、
鋼鉄製円盤（親板）の周囲に、ダイヤモンド砥粒と金属
（結合剤）とで構成されるチップが接合された切断砥石
である（図２参照）。
トコンクリート舗装等が施された道路では、舗装部分の
修繕や、道路地下への埋設工事などのため舗装部分を切
断する工事が行われる。このときに使用される工具は、
鋼鉄製円盤（親板）の周囲に、ダイヤモンド砥粒と金属
（結合剤）とで構成されるチップが接合された切断砥石
である（図２参照）。
【０００３】舗装道路の表面（表層）は、一般に細骨材
（砂）や粗骨材（砕石、砂利）が混在したセメントやア
スファルト等で構成されている。簡易舗装道路の構成例
を図３に示す。
（砂）や粗骨材（砕石、砂利）が混在したセメントやア
スファルト等で構成されている。簡易舗装道路の構成例
を図３に示す。
【０００４】舗装道路を切断する場合には、表層や路盤
中の骨材が切り屑の中に含まれて排出されるため、切断
砥石のチップは著しく摩耗する。このため従来の結合剤
には、チップの耐摩耗性を向上させるために炭化タング
ステン、コバルト、ニッケル、鉄等の素材を混合したも
のを使用している。この様な結合剤は、石材をはじめ各
種切断加工に使用される砥石の結合剤の中でも、最も耐
摩耗性の高いものである。従来の道路切断用砥石のチッ
プは、このような耐摩耗性の高い粉末とダイヤモンド砥
粒を混合し、高温高圧下で極短時間のうちに加圧焼結す
ることにより作製されている。
中の骨材が切り屑の中に含まれて排出されるため、切断
砥石のチップは著しく摩耗する。このため従来の結合剤
には、チップの耐摩耗性を向上させるために炭化タング
ステン、コバルト、ニッケル、鉄等の素材を混合したも
のを使用している。この様な結合剤は、石材をはじめ各
種切断加工に使用される砥石の結合剤の中でも、最も耐
摩耗性の高いものである。従来の道路切断用砥石のチッ
プは、このような耐摩耗性の高い粉末とダイヤモンド砥
粒を混合し、高温高圧下で極短時間のうちに加圧焼結す
ることにより作製されている。
【０００５】従来の切断砥石に使用されるチップは、ダ
イヤモンド砥粒と耐摩耗性の高い結合剤用粉末との混合
物を、極短時間に加圧焼結することにより作製される。
このため、ダイヤモンド砥粒と結合剤との化学反応量は
極めて少なく、結合剤がダイヤモンド砥粒を化学的・機
械的に保持する力は極めて小さい（図４参照）。
イヤモンド砥粒と耐摩耗性の高い結合剤用粉末との混合
物を、極短時間に加圧焼結することにより作製される。
このため、ダイヤモンド砥粒と結合剤との化学反応量は
極めて少なく、結合剤がダイヤモンド砥粒を化学的・機
械的に保持する力は極めて小さい（図４参照）。
【０００６】従来の砥石で道路切断を行った場合、ダイ
ヤモンド砥粒は、それ自身の摩耗は少なく未だ十分に切
断に寄与できる状態であっても、結合剤の砥粒保持力が
小さいことによりチップ表面から容易に脱落する。ダイ
ヤモンド砥粒が脱落した部分では、被削材（道路）と結
合剤が擦れあうようになり結合剤が摩耗する。このと
き、耐摩耗性の高い結合剤と被削材が擦れることにより
摩擦抵抗が生じ、砥石の切れ味は悪くなる。一方、ダイ
ヤモンド砥粒が脱落せず被削材を切断している場合の結
合剤の摩耗量と、ダイヤモンド砥粒が脱落し結合剤が被
削材と擦れることにより生じる結合剤の摩耗量とでは、
後者の方が多い。したがって、道路切断のように砥石が
非常に摩耗しやすい加工形態では、砥粒保持力の小ささ
が砥石寿命を短くしている。
ヤモンド砥粒は、それ自身の摩耗は少なく未だ十分に切
断に寄与できる状態であっても、結合剤の砥粒保持力が
小さいことによりチップ表面から容易に脱落する。ダイ
ヤモンド砥粒が脱落した部分では、被削材（道路）と結
合剤が擦れあうようになり結合剤が摩耗する。このと
き、耐摩耗性の高い結合剤と被削材が擦れることにより
摩擦抵抗が生じ、砥石の切れ味は悪くなる。一方、ダイ
ヤモンド砥粒が脱落せず被削材を切断している場合の結
合剤の摩耗量と、ダイヤモンド砥粒が脱落し結合剤が被
削材と擦れることにより生じる結合剤の摩耗量とでは、
後者の方が多い。したがって、道路切断のように砥石が
非常に摩耗しやすい加工形態では、砥粒保持力の小ささ
が砥石寿命を短くしている。
【０００７】このように、従来の砥石は砥石寿命を長く
すべく耐摩耗性の高い結合剤を使用しているにもかかわ
らず、砥粒保持力が小さいために、切れ味と砥石寿命の
低下が生じていることが問題となっている。
すべく耐摩耗性の高い結合剤を使用しているにもかかわ
らず、砥粒保持力が小さいために、切れ味と砥石寿命の
低下が生じていることが問題となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、切断砥石に
おける結合剤の砥粒保持力を大きくするとともに、結合
剤自体の耐摩耗性も向上させ、切断寿命が長く、かつ切
れ味の良い道路切断用砥石を提供することを目的として
いる。
おける結合剤の砥粒保持力を大きくするとともに、結合
剤自体の耐摩耗性も向上させ、切断寿命が長く、かつ切
れ味の良い道路切断用砥石を提供することを目的として
いる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、砥粒としてダ
イヤモンドおよび結合剤として硬質粒子を添加した鋳鉄
粉末からなり、多孔質鋳鉄ボンド中に硬質粒子を分散さ
せ、かつ、結合剤と砥粒表面との化学反応に起因して結
合剤が砥粒に食い込んでいる多孔質鋳鉄ボンド砥石を要
旨としている。
イヤモンドおよび結合剤として硬質粒子を添加した鋳鉄
粉末からなり、多孔質鋳鉄ボンド中に硬質粒子を分散さ
せ、かつ、結合剤と砥粒表面との化学反応に起因して結
合剤が砥粒に食い込んでいる多孔質鋳鉄ボンド砥石を要
旨としている。
【００１０】上記化学的結合は、砥粒であるダイヤモン
ドの炭素分が鋳鉄と表面で反応しているものであり、そ
の場合、本発明は、砥粒としてダイヤモンドおよび結合
剤として硬質粒子を添加した鋳鉄粉末からなり、多孔質
鋳鉄ボンド中に硬質粒子を分散させ、かつ、砥粒である
ダイヤモンドの炭素分が鋳鉄と表面で反応している結合
剤と砥粒表面との化学反応に起因して結合剤が砥粒に食
い込んでいる多孔質鋳鉄ボンド砥石である。
ドの炭素分が鋳鉄と表面で反応しているものであり、そ
の場合、本発明は、砥粒としてダイヤモンドおよび結合
剤として硬質粒子を添加した鋳鉄粉末からなり、多孔質
鋳鉄ボンド中に硬質粒子を分散させ、かつ、砥粒である
ダイヤモンドの炭素分が鋳鉄と表面で反応している結合
剤と砥粒表面との化学反応に起因して結合剤が砥粒に食
い込んでいる多孔質鋳鉄ボンド砥石である。
【００１１】多孔質鋳鉄ボンド中に分散させた硬質粒子
が、鋳鉄粉末と化学反応を起こし、鋳鉄粉末がその硬質
粒子中に食い込んでおり、その場合、本発明は、砥粒と
してダイヤモンドおよび結合剤として硬質粒子を添加し
た鋳鉄粉末からなり、多孔質鋳鉄ボンド中に硬質粒子を
分散させ、分散した粒子が、鋳鉄粉末と化学反応を起こ
し、鋳鉄粉末がその粒子中に食い込んでおり、かつ、結
合剤と砥粒表面との化学反応に起因して、より詳細には
砥粒であるダイヤモンドの炭素分が鋳鉄と表面で反応し
ている結合剤と砥粒表面との化学反応に起因して、結合
剤が砥粒に食い込んでいる多孔質鋳鉄ボンド砥石であ
る。
が、鋳鉄粉末と化学反応を起こし、鋳鉄粉末がその硬質
粒子中に食い込んでおり、その場合、本発明は、砥粒と
してダイヤモンドおよび結合剤として硬質粒子を添加し
た鋳鉄粉末からなり、多孔質鋳鉄ボンド中に硬質粒子を
分散させ、分散した粒子が、鋳鉄粉末と化学反応を起こ
し、鋳鉄粉末がその粒子中に食い込んでおり、かつ、結
合剤と砥粒表面との化学反応に起因して、より詳細には
砥粒であるダイヤモンドの炭素分が鋳鉄と表面で反応し
ている結合剤と砥粒表面との化学反応に起因して、結合
剤が砥粒に食い込んでいる多孔質鋳鉄ボンド砥石であ
る。
【００１２】硬質粒子がダイヤモンド砥粒よりも粒径の
小さなダイヤモンド砥粒であり、その場合、本発明は、
砥粒としてダイヤモンドおよび結合剤としてダイヤモン
ド砥粒よりも粒径の小さなダイヤモンド砥粒である硬質
粒子を添加した鋳鉄粉末からなり、多孔質鋳鉄ボンド中
に硬質粒子を分散させ、分散した粒子が、鋳鉄粉末と化
学反応を起こし、鋳鉄粉末がその粒子中に食い込んでお
り、かつ、結合剤と砥粒表面との化学反応に起因して、
より詳細には砥粒であるダイヤモンドの炭素分が鋳鉄と
表面で反応している結合剤と砥粒表面との化学反応に起
因して、結合剤が砥粒に食い込んでいる多孔質鋳鉄ボン
ド砥石である。
小さなダイヤモンド砥粒であり、その場合、本発明は、
砥粒としてダイヤモンドおよび結合剤としてダイヤモン
ド砥粒よりも粒径の小さなダイヤモンド砥粒である硬質
粒子を添加した鋳鉄粉末からなり、多孔質鋳鉄ボンド中
に硬質粒子を分散させ、分散した粒子が、鋳鉄粉末と化
学反応を起こし、鋳鉄粉末がその粒子中に食い込んでお
り、かつ、結合剤と砥粒表面との化学反応に起因して、
より詳細には砥粒であるダイヤモンドの炭素分が鋳鉄と
表面で反応している結合剤と砥粒表面との化学反応に起
因して、結合剤が砥粒に食い込んでいる多孔質鋳鉄ボン
ド砥石である。
【００１３】また、本発明は、砥粒としてダイヤモン
ド、および結合剤として、硬質粒子、好ましくはダイヤ
モンド砥粒よりも粒径の小さなダイヤモンド砥粒を添加
した鋳鉄粉末からなり、多孔質鋳鉄ボンド中に硬質粒子
を分散させ、分散した粒子が、鋳鉄粉末と化学反応を起
こし、鋳鉄粉末がその粒子中に食い込んでおり、かつ、
結合剤と砥粒表面との化学反応に起因して、より詳細に
は砥粒であるダイヤモンドの炭素分が鋳鉄と表面で反応
している結合剤と砥粒表面との化学反応に起因して、結
合剤が砥粒に食い込んでいる多孔質鋳鉄ボンド砥石の道
路切断用砥石への使用を要旨としている。
ド、および結合剤として、硬質粒子、好ましくはダイヤ
モンド砥粒よりも粒径の小さなダイヤモンド砥粒を添加
した鋳鉄粉末からなり、多孔質鋳鉄ボンド中に硬質粒子
を分散させ、分散した粒子が、鋳鉄粉末と化学反応を起
こし、鋳鉄粉末がその粒子中に食い込んでおり、かつ、
結合剤と砥粒表面との化学反応に起因して、より詳細に
は砥粒であるダイヤモンドの炭素分が鋳鉄と表面で反応
している結合剤と砥粒表面との化学反応に起因して、結
合剤が砥粒に食い込んでいる多孔質鋳鉄ボンド砥石の道
路切断用砥石への使用を要旨としている。
【００１４】
【発明の実施の形態】多孔質金属ボンドダイヤモンド砥
石（特願平６−５９７３８号）の一種である多孔質鋳鉄
ボンド砥石は、結合剤である鋳鉄粉末とダイヤモンド砥
粒との化学反応に起因して鋳鉄粉末がダイヤモンド砥粒
に食い込んでいる（図５参照）。このため、ダイヤモン
ド砥粒は、結合剤である鋳鉄粉末により機械的・化学的
に強固に保持される。これにより多孔質鋳鉄ボンド砥石
は良好な切れ味と長い砥石寿命を実現する。
石（特願平６−５９７３８号）の一種である多孔質鋳鉄
ボンド砥石は、結合剤である鋳鉄粉末とダイヤモンド砥
粒との化学反応に起因して鋳鉄粉末がダイヤモンド砥粒
に食い込んでいる（図５参照）。このため、ダイヤモン
ド砥粒は、結合剤である鋳鉄粉末により機械的・化学的
に強固に保持される。これにより多孔質鋳鉄ボンド砥石
は良好な切れ味と長い砥石寿命を実現する。
【００１５】本発明では、多孔質鋳鉄ボンドを道路切断
用砥石の結合剤に適用し、ダイヤモンド砥粒の早期脱落
を防止する。これにより道路切断用砥石における良好な
切れ味の確保を図る。さらに従来の多孔質鋳鉄ボンドよ
りも結合剤自体の耐摩耗性を向上させるための硬質粒子
を、結合剤中に添加する。添加する硬質粒子は、前述の
ダイヤモンド砥粒（以下、粗粒ダイヤモンドと呼ぶ）よ
りも粒径の小さなダイヤモンド砥粒である（粗粒ダイヤ
モンドと区別するため、以下、硬質粒子と呼ぶ）。添加
された硬質粒子は鋳鉄粉末との化学反応により結合剤中
で強固に保持される。これにより、結合剤の耐摩耗性が
飛躍的に向上する。
用砥石の結合剤に適用し、ダイヤモンド砥粒の早期脱落
を防止する。これにより道路切断用砥石における良好な
切れ味の確保を図る。さらに従来の多孔質鋳鉄ボンドよ
りも結合剤自体の耐摩耗性を向上させるための硬質粒子
を、結合剤中に添加する。添加する硬質粒子は、前述の
ダイヤモンド砥粒（以下、粗粒ダイヤモンドと呼ぶ）よ
りも粒径の小さなダイヤモンド砥粒である（粗粒ダイヤ
モンドと区別するため、以下、硬質粒子と呼ぶ）。添加
された硬質粒子は鋳鉄粉末との化学反応により結合剤中
で強固に保持される。これにより、結合剤の耐摩耗性が
飛躍的に向上する。
【００１６】本発明の道路切断用多孔質鋳鉄ボンド砥石
のチップの構成を図１に示す。道路用多孔質鋳鉄ボンド
砥石の作製は、例えば、粗粒ダイヤモンドと硬質粒子か
らなるダイヤモンド砥粒群と鋳鉄粉末とを混合し、所定
の寸法形状に成形する。その後、不活性ガスもしくは真
空雰囲気中９００〜１２００℃で加熱焼結することによ
りチップとする。作製されたチップを親板の外周部に接
合し、成形・目立て作業を施し切断砥石とする。
のチップの構成を図１に示す。道路用多孔質鋳鉄ボンド
砥石の作製は、例えば、粗粒ダイヤモンドと硬質粒子か
らなるダイヤモンド砥粒群と鋳鉄粉末とを混合し、所定
の寸法形状に成形する。その後、不活性ガスもしくは真
空雰囲気中９００〜１２００℃で加熱焼結することによ
りチップとする。作製されたチップを親板の外周部に接
合し、成形・目立て作業を施し切断砥石とする。
【００１７】硬質粒子添加の効果について検討した。粗
粒ダイヤモンドとして粒径４０メッシュ（約３５０μ
ｍ）のダイヤモンド砥粒を使用し、集中度が３０（７．
５体積％）になるよう作製したものを砥石ａとする。こ
れに対し、硬質粒子として粒径１７０メッシュ（約９０
μｍ）のダイヤモンド砥粒を集中度１０（２．５体積
％）、集中度１５（３．７５体積％）で追加したもの
を、それぞれ砥石ｂ、砥石ｃとする。なお、試作した砥
石は外径１２インチである。これら３種類の多孔質鋳鉄
ボンド切断砥石と、同じ外径を有する市販品の４種類で
アスファルト厚さ５ｃｍの簡易舗装道路を切断した。こ
のときの試験結果を表１に示す。表１から、硬質粒子の
添加量が増加すると、結合剤の耐摩耗性が改善され砥石
寿命が長くなることがわかる。また、多孔質鋳鉄ボンド
の採用により切れ味は市販品に比べて非常に良い。しか
しながら、硬質粒子を添加した砥石においても、切断寿
命は市販品よりも短い。このことは、粗粒ダイヤモンド
の大きさと添加量に対する硬質粒子の粒径並びに添加量
が最適でないことを示している。
粒ダイヤモンドとして粒径４０メッシュ（約３５０μ
ｍ）のダイヤモンド砥粒を使用し、集中度が３０（７．
５体積％）になるよう作製したものを砥石ａとする。こ
れに対し、硬質粒子として粒径１７０メッシュ（約９０
μｍ）のダイヤモンド砥粒を集中度１０（２．５体積
％）、集中度１５（３．７５体積％）で追加したもの
を、それぞれ砥石ｂ、砥石ｃとする。なお、試作した砥
石は外径１２インチである。これら３種類の多孔質鋳鉄
ボンド切断砥石と、同じ外径を有する市販品の４種類で
アスファルト厚さ５ｃｍの簡易舗装道路を切断した。こ
のときの試験結果を表１に示す。表１から、硬質粒子の
添加量が増加すると、結合剤の耐摩耗性が改善され砥石
寿命が長くなることがわかる。また、多孔質鋳鉄ボンド
の採用により切れ味は市販品に比べて非常に良い。しか
しながら、硬質粒子を添加した砥石においても、切断寿
命は市販品よりも短い。このことは、粗粒ダイヤモンド
の大きさと添加量に対する硬質粒子の粒径並びに添加量
が最適でないことを示している。
【００１８】
【表１】
【００１９】次に、粗粒ダイヤモンドの粒径の影響につ
いて検討した。粗粒ダイヤモンドの集中度が４０（１０
体積％）、さらに硬質粒子として粒径８０メッシュ（約
１８０μｍ）のダイヤモンド砥粒を集中度１５（３．７
５体積％）で添加した多孔質鋳鉄ボンド切断砥石を試作
した。なお、粗粒ダイヤモンドの粒径は４０メッシュ
（約３５０μｍ）、５０メッシュ（約３００μｍ）、６
０メッシュ（約２５０ミクロン）の３種類（それぞれ砥
石ｄ、砥石ｅ、砥石ｆとする。）であり、試作した砥石
の外径は１２インチである。表２にアスファルト厚さ５
ｃｍの簡易舗装道を切断した場合の、試験結果を示す。
粗粒ダイヤモンドが大きい場合は切れ味は良いものの切
断距離は短く、反面、粗粒ダイヤモンドの粒径を硬質粒
子の大きさに近づけすぎると切れ味が悪くなり切断不能
となる。このことから、粗粒ダイヤモンドの粒径につい
ては、硬質粒子の粒径と添加量に対して、砥石寿命と切
れ味の観点から、最適な粒径が存在することがわかる。
いて検討した。粗粒ダイヤモンドの集中度が４０（１０
体積％）、さらに硬質粒子として粒径８０メッシュ（約
１８０μｍ）のダイヤモンド砥粒を集中度１５（３．７
５体積％）で添加した多孔質鋳鉄ボンド切断砥石を試作
した。なお、粗粒ダイヤモンドの粒径は４０メッシュ
（約３５０μｍ）、５０メッシュ（約３００μｍ）、６
０メッシュ（約２５０ミクロン）の３種類（それぞれ砥
石ｄ、砥石ｅ、砥石ｆとする。）であり、試作した砥石
の外径は１２インチである。表２にアスファルト厚さ５
ｃｍの簡易舗装道を切断した場合の、試験結果を示す。
粗粒ダイヤモンドが大きい場合は切れ味は良いものの切
断距離は短く、反面、粗粒ダイヤモンドの粒径を硬質粒
子の大きさに近づけすぎると切れ味が悪くなり切断不能
となる。このことから、粗粒ダイヤモンドの粒径につい
ては、硬質粒子の粒径と添加量に対して、砥石寿命と切
れ味の観点から、最適な粒径が存在することがわかる。
【００２０】
【表２】
【００２１】道路切断砥石の高性能化について、表１及
び表２の結果をもとに、多孔質鋳鉄ボンド切断砥石の長
寿命化を検討した。粗粒ダイヤモンドとしては粒径５０
メッシュ（約３００μｍ）のダイヤモンド砥粒を集中度
で３０（７．５体積％）になるように、さらに硬質粒子
として粒径８０メッシュ（約１８０μｍ）のダイヤモン
ド砥粒を添加した。硬質粒子の集中度は１０（２．５体
積％）、２０（５．０体積％）、２５（６．２５体積
％）の３種類（それぞれ砥石ｇ、砥石ｈ、砥石ｉとす
る。）である。これら３種類の多孔質鋳鉄ボンド切断砥
石で、アスファルト厚さ５ｃｍの簡易舗装道を切断し
た。このときの試験結果を表３に示す。硬質粒子の添加
量を増加させることにより、切断距離は長くなるが、切
れ味は悪くなる傾向を示す。市販品と同程度の切れ味を
有する砥石８においては、市販品の１．５倍の砥石寿命
を示している。
び表２の結果をもとに、多孔質鋳鉄ボンド切断砥石の長
寿命化を検討した。粗粒ダイヤモンドとしては粒径５０
メッシュ（約３００μｍ）のダイヤモンド砥粒を集中度
で３０（７．５体積％）になるように、さらに硬質粒子
として粒径８０メッシュ（約１８０μｍ）のダイヤモン
ド砥粒を添加した。硬質粒子の集中度は１０（２．５体
積％）、２０（５．０体積％）、２５（６．２５体積
％）の３種類（それぞれ砥石ｇ、砥石ｈ、砥石ｉとす
る。）である。これら３種類の多孔質鋳鉄ボンド切断砥
石で、アスファルト厚さ５ｃｍの簡易舗装道を切断し
た。このときの試験結果を表３に示す。硬質粒子の添加
量を増加させることにより、切断距離は長くなるが、切
れ味は悪くなる傾向を示す。市販品と同程度の切れ味を
有する砥石８においては、市販品の１．５倍の砥石寿命
を示している。
【００２２】
【表３】
【００２３】本発明においては、粗粒ダイヤモンドの粒
径として２５メッシュ（約６００μｍ）から７０メッシ
ュ（約２１０μｍ）の範囲で選択することが望ましい。
また粗粒ダイヤモンドの添加量は集中度（１ｃｍ3に
４．４ｃｔｓのダイヤモンド砥粒が存在する場合を集中
度１００とする）にして、１０〜２４０の範囲で調製す
れば良い。硬質粒子は、粗粒ダイヤモンドより小さけれ
ば良いが、８０メッシュ（約１８０μｍ）から２００メ
ッシュ（約７５μｍ）の範囲が好ましい。結合剤である
鋳鉄粉末の粒径は、硬質粒子より小さければ良いが、粗
粒ダイヤモンドや硬質粒子の保持力の観点からは５０μ
ｍ以下が望ましい。
径として２５メッシュ（約６００μｍ）から７０メッシ
ュ（約２１０μｍ）の範囲で選択することが望ましい。
また粗粒ダイヤモンドの添加量は集中度（１ｃｍ3に
４．４ｃｔｓのダイヤモンド砥粒が存在する場合を集中
度１００とする）にして、１０〜２４０の範囲で調製す
れば良い。硬質粒子は、粗粒ダイヤモンドより小さけれ
ば良いが、８０メッシュ（約１８０μｍ）から２００メ
ッシュ（約７５μｍ）の範囲が好ましい。結合剤である
鋳鉄粉末の粒径は、硬質粒子より小さければ良いが、粗
粒ダイヤモンドや硬質粒子の保持力の観点からは５０μ
ｍ以下が望ましい。
【００２４】
【作用】道路切断用砥石の結合剤として多孔質鋳鉄ボン
ドを用いることにより、ダイヤモンド砥粒の早期脱落を
防止し、道路切断用砥石における良好な切れ味の確保を
図る。多孔質鋳鉄ボンド砥石は、結合剤である鋳鉄粉末
とダイヤモンド砥粒との化学反応に起因して鋳鉄粉末が
ダイヤモンド砥粒に食い込んでいる（図５参照）。この
ため、ダイヤモンド砥粒は、結合剤である鋳鉄粉末によ
り機械的・化学的に強固に保持される。これにより多孔
質鋳鉄ボンド砥石は良好な切れ味と長い砥石寿命を実現
する。結合剤中には結合剤自体の耐摩耗性を向上させる
ための硬質粒子を、添加する。硬質粒子は、切れ刃であ
るダイヤモンド砥粒よりも粒径の小さなダイヤモンド砥
粒を用いることにより、硬質粒子自体も鋳鉄粉末と化学
反応を起こし、鋳鉄粉末が硬質粒子中に食い込む。多孔
質鋳鉄ボンド中に分散した硬質粒子は、これにより強固
に保持され、多孔質鋳鉄ボンドの耐摩耗性を飛躍的に向
上させる。鋳鉄と反応を起こさない単純に硬いだけの粒
子を添加した場合では、粒子が結合剤から容易に脱落し
結合剤の耐摩耗性の向上はあまり期待できない。
ドを用いることにより、ダイヤモンド砥粒の早期脱落を
防止し、道路切断用砥石における良好な切れ味の確保を
図る。多孔質鋳鉄ボンド砥石は、結合剤である鋳鉄粉末
とダイヤモンド砥粒との化学反応に起因して鋳鉄粉末が
ダイヤモンド砥粒に食い込んでいる（図５参照）。この
ため、ダイヤモンド砥粒は、結合剤である鋳鉄粉末によ
り機械的・化学的に強固に保持される。これにより多孔
質鋳鉄ボンド砥石は良好な切れ味と長い砥石寿命を実現
する。結合剤中には結合剤自体の耐摩耗性を向上させる
ための硬質粒子を、添加する。硬質粒子は、切れ刃であ
るダイヤモンド砥粒よりも粒径の小さなダイヤモンド砥
粒を用いることにより、硬質粒子自体も鋳鉄粉末と化学
反応を起こし、鋳鉄粉末が硬質粒子中に食い込む。多孔
質鋳鉄ボンド中に分散した硬質粒子は、これにより強固
に保持され、多孔質鋳鉄ボンドの耐摩耗性を飛躍的に向
上させる。鋳鉄と反応を起こさない単純に硬いだけの粒
子を添加した場合では、粒子が結合剤から容易に脱落し
結合剤の耐摩耗性の向上はあまり期待できない。
【００２５】
【実施例】本願発明の詳細を実施例で説明する。本願発
明はこれら実施例によって何ら限定されるものではな
い。
明はこれら実施例によって何ら限定されるものではな
い。
【００２６】実施例
粗粒ダイヤモンド、硬質粒子および鋳鉄粉末を、焼結後
の気孔率が１５％において粗粒ダイヤモンドの集中度が
３０、硬質粒子の集中度が２０になるように秤量し混合
する。なお、粗粒ダイヤモンドは粒径５０メッシュ（約
３００μｍ）と粒径４０メッシュ（約３５０μｍ）の２
種類のものを、硬質粒子としては粒径８０メッシュ（約
１８０μｍ）のダイヤモンド砥粒を使用した。その後、
混合粉末を所定の寸法形状に成形し、真空雰囲気中１０
００℃で加熱焼結することによりチップとした。作製さ
れたチップを親板の外周部に接合し、成形・目立て作業
を施し、口径１２インチの切断砥石を試作した。これら
２種類の道路切断用多孔質鋳鉄ボンド砥石と、同じ口径
を有する市販品の３種類でアスファルト厚さ５ｃｍの簡
易舗装道を切断した。このときの試験結果を表４に示
す。なお、粒径５０メッシュの粗粒ダイヤモンドを使用
したものを砥石１、粒径４０メッシュの粗粒ダイヤモン
ドを使用したものを砥石２とする。
の気孔率が１５％において粗粒ダイヤモンドの集中度が
３０、硬質粒子の集中度が２０になるように秤量し混合
する。なお、粗粒ダイヤモンドは粒径５０メッシュ（約
３００μｍ）と粒径４０メッシュ（約３５０μｍ）の２
種類のものを、硬質粒子としては粒径８０メッシュ（約
１８０μｍ）のダイヤモンド砥粒を使用した。その後、
混合粉末を所定の寸法形状に成形し、真空雰囲気中１０
００℃で加熱焼結することによりチップとした。作製さ
れたチップを親板の外周部に接合し、成形・目立て作業
を施し、口径１２インチの切断砥石を試作した。これら
２種類の道路切断用多孔質鋳鉄ボンド砥石と、同じ口径
を有する市販品の３種類でアスファルト厚さ５ｃｍの簡
易舗装道を切断した。このときの試験結果を表４に示
す。なお、粒径５０メッシュの粗粒ダイヤモンドを使用
したものを砥石１、粒径４０メッシュの粗粒ダイヤモン
ドを使用したものを砥石２とする。
【００２７】
【表４】
【００２８】試作した砥石１は、市販品と同程度の切れ
味であるが砥石寿命は１．５倍の値を示す。また砥石２
は市販品に比べて切れ味が非常に良く、砥石寿命も２倍
以上の値を示す。以上、本発明は切れ味が良く長寿命な
砥石を作製しうるものである。
味であるが砥石寿命は１．５倍の値を示す。また砥石２
は市販品に比べて切れ味が非常に良く、砥石寿命も２倍
以上の値を示す。以上、本発明は切れ味が良く長寿命な
砥石を作製しうるものである。
【００２９】
【発明の効果】切断砥石における結合剤の砥粒保持力を
大きくするとともに、結合剤自体の耐摩耗性も向上させ
た、切断寿命が長く、かつ切れ味の良い道路切断用砥石
を提供することができる。
大きくするとともに、結合剤自体の耐摩耗性も向上させ
た、切断寿命が長く、かつ切れ味の良い道路切断用砥石
を提供することができる。
【図１】本発明の道路切断用多孔質鋳鉄ボンド砥石のチ
ップの構成を説明する図面である。
ップの構成を説明する図面である。
【図２】切断砥石の外観概略図である。
【図３】簡易舗装道路の構成例の説明図である。
【図４】従来型チップの構造と特徴を説明する図面であ
る。
る。
【図５】多孔質鋳鉄ボンドの砥粒保持形態を説明する図
面である。
面である。
フロントページの続き
(72)発明者 石崎 幸三
新潟県長岡市長峰町513番地193
Ｆターム(参考） 3C063 AA02 AB03 BA03 BB02 BC02
BC09 BG05 BG07 CC02 EE31
FF08 FF22
Claims (5)
- 【請求項１】 砥粒としてダイヤモンドおよび結合剤と
して硬質粒子を添加した鋳鉄粉末からなり、多孔質鋳鉄
ボンド中に硬質粒子を分散させ、かつ、結合剤と砥粒表
面との化学反応に起因して結合剤が砥粒に食い込んでい
る多孔質鋳鉄ボンド砥石。 - 【請求項２】 上記化学的結合は、砥粒であるダイヤモ
ンドの炭素分が鋳鉄と表面で反応しているものである請
求項１の多孔質鋳鉄ボンド砥石。 - 【請求項３】 硬質粒子が、鋳鉄粉末と化学反応を起こ
し、鋳鉄粉末がその硬質粒子中に食い込む性質の硬質粒
子である請求項１または２の多孔質鋳鉄ボンド砥石。 - 【請求項４】 硬質粒子がダイヤモンド砥粒よりも粒径
の小さなダイヤモンド砥粒である請求項３の多孔質鋳鉄
ボンド砥石。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかの多孔質鋳
鉄ボンド砥石の道路切断用砥石への使用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002041026A JP3720776B2 (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 道路切断用多孔質鋳鉄ボンド砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002041026A JP3720776B2 (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 道路切断用多孔質鋳鉄ボンド砥石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003236761A true JP2003236761A (ja) | 2003-08-26 |
| JP3720776B2 JP3720776B2 (ja) | 2005-11-30 |
Family
ID=27781541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002041026A Expired - Fee Related JP3720776B2 (ja) | 2002-02-19 | 2002-02-19 | 道路切断用多孔質鋳鉄ボンド砥石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3720776B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105252447A (zh) * | 2015-08-24 | 2016-01-20 | 镇江丰成特种工具有限公司 | 一种高效磨轮 |
| CN106985085A (zh) * | 2017-04-22 | 2017-07-28 | 河南工业大学 | 一种金属结合剂金刚石砂轮 |
-
2002
- 2002-02-19 JP JP2002041026A patent/JP3720776B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105252447A (zh) * | 2015-08-24 | 2016-01-20 | 镇江丰成特种工具有限公司 | 一种高效磨轮 |
| CN106985085A (zh) * | 2017-04-22 | 2017-07-28 | 河南工业大学 | 一种金属结合剂金刚石砂轮 |
| CN106985085B (zh) * | 2017-04-22 | 2019-01-22 | 河南工业大学 | 一种金属结合剂金刚石砂轮 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3720776B2 (ja) | 2005-11-30 |
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