JP2009061554A - Vitrified bond grinding wheel - Google Patents

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融 道又
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Shigeru Hanada
成 花田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vitrified bond grinding wheel having excellent chemical resistance and water resistance. <P>SOLUTION: This vitrified bond grinding wheel 1 comprises abrasive grains 2 and a binder 3 for joining the abrasive grains 2. The binder 3 is formed of an acid-chloride inorganic substance at least having P<SB>2</SB>O<SB>5</SB>, CeO<SB>2</SB>, and Cr<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, containing P<SB>2</SB>O<SB>5</SB>and CeO<SB>2</SB>within the range of 50-90 (mol%) in total, and containing Cr<SB>2</SB>O<SB>3</SB>within the range of 0.7-15 mol%. Consequently, the vitrified bond grinding wheel 1 having excellent chemical resistance and water resistance can be provided. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、特に、耐薬品性及び耐水性に優れたビトリファイドボンド砥石に関する。   The present invention particularly relates to a vitrified bond grindstone excellent in chemical resistance and water resistance.

ビトリファイドボンド砥石は、ダイヤモンド等の砥粒を無機物の結合材で結合した焼結体であり、例えば研削ホイールに用いられる。   The vitrified bond grindstone is a sintered body in which abrasive grains such as diamond are bonded with an inorganic binder, and is used for, for example, a grinding wheel.

例えば酸性の研磨スラリーを用いて研削加工を行うと研削スピードを上げることができる等、研削能力を向上させることができる。
特許第３８９３６３１号公報 特開２００２−２９２５７１号公報 特開２００５−２８５２４号公報 特開２００２−２２４９６３号公報 特開２００５−２８６３３６号公報 For example, when grinding is performed using an acidic polishing slurry, the grinding speed can be increased and the grinding ability can be improved.
Japanese Patent No. 3893631 JP 2002-292571 A JP 2005-28524 A JP 2002-224963 A JP 2005-286336 A

しかしながら前記結合材は、ガラスやセラミックスを主成分としたものであり、酸に対して耐性が劣り、酸性のスラリーを用いると、結合材が溶解等して、砥粒の脱粒や砥石の磨耗が問題となった。加えて耐水性が高いことも要求された。   However, the binder is mainly composed of glass or ceramics, and is poor in resistance to acid. When an acidic slurry is used, the binder is dissolved, etc. It became a problem. In addition, high water resistance was also required.

これに対して上記に挙げた各特許文献には上記従来に対する課題認識が無く、当然にその解決手段も提示されていない。   On the other hand, each of the above-mentioned patent documents does not recognize the problem with respect to the above-mentioned conventional technology, and naturally no solution means is presented.

例えば、特許文献１に記載された発明には、結合材にリン化合物（ＰａＯｂ）等を用いているが、結合材として用いられる各無機物の具体的な含有量が記載されていない。 For example, in the invention described in Patent Document 1, a phosphorus compound (P a O b ) or the like is used as the binder, but the specific content of each inorganic substance used as the binder is not described.

そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、特に、耐薬品性及び耐水性に優れたビトリファイドボンド砥石を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention is to solve the above-described conventional problems, and in particular, an object thereof is to provide a vitrified bond grindstone excellent in chemical resistance and water resistance.

本発明は、砥粒と、結合材とを有するビトリファイドボンド砥石において、
前記結合材は、少なくともＰ２Ｏ５、ＣｅＯ２及びＣｒ２Ｏ３を有し、Ｐ２Ｏ５とＣｅＯ２を合わせて５０〜９０（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ２Ｏ３を０．７〜１５（ｍｏｌ％）の範囲で含むリン酸塩系無機物にて形成されることを特徴とするものである。 The present invention is a vitrified bond grindstone having abrasive grains and a binder,
The binder includes at least P 2 O 5 , CeO 2 and Cr 2 O 3 , and includes P 2 O 5 and CeO 2 in a range of 50 to 90 (mol%), and Cr 2 O 3 is 0 It is formed with the phosphate type inorganic substance contained in the range of 0.7-15 (mol%).

あるいは本発明は、砥粒と、結合材とを有するビトリファイドボンド砥石において、
前記結合材は、少なくともＰ２Ｏ５、ＣｅＯ２及びＣｒ２Ｏ３を有し、Ｐ２Ｏ５を、４５〜６５（ｍｏｌ％）の範囲で含み、ＣｅＯを５〜４０（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ２Ｏ３を０．７〜１５（ｍｏｌ％）の範囲で含むリン酸塩系無機物にて形成されることを特徴とするものである。
上記の組成により従来に比べて耐薬品性及び耐水性を向上させることができる。 Alternatively, the present invention provides a vitrified bond grindstone having abrasive grains and a binder,
The binder has at least P 2 O 5 , CeO 2 and Cr 2 O 3 , contains P 2 O 5 in the range of 45 to 65 (mol%), and contains CeO in the range of 5 to 40 (mol%). It is characterized by being formed of a phosphate-based inorganic substance containing Cr 2 O 3 in a range of 0.7 to 15 (mol%).
With the above composition, chemical resistance and water resistance can be improved as compared with the prior art.

また本発明では、前記リン酸塩系無機物は、少なくとも一部がガラス状態であることが、耐薬品性及び耐水性をより効果的に向上させることができて好適である。   In the present invention, it is preferable that at least a part of the phosphate-based inorganic material is in a glass state because chemical resistance and water resistance can be more effectively improved.

また本発明の前記ビトリファイドボンド砥石には、気孔が形成されていることが好ましい。気孔が形成された形態は研削加工精度を向上させる上で好適な形態であるが、従来のように耐薬品性が低く、特に結合材を砥粒間にブリッジさせて、そのブリッジ間に気孔を形成した形態では、砥粒を結合材にて保持する力が小さく、砥粒の脱粒や砥石の磨耗の問題がより顕著に発生するところ、本発明では、気孔が形成された形態でも適切に耐薬品性を向上させることができ、砥粒の脱粒や砥石の磨耗を抑制し、且つ、研削加工精度の向上を図ることが可能になる。   Moreover, it is preferable that pores are formed in the vitrified bond grindstone of the present invention. The form in which the pores are formed is a suitable form for improving the grinding accuracy, but it has a low chemical resistance as in the prior art. In the formed form, the force for holding the abrasive grains with the binder is small, and the problem of abrasive grain detachment and grinding wheel wear more prominently occurs. Chemical properties can be improved, it is possible to suppress abrasive grain detachment and grinding wheel wear, and to improve grinding accuracy.

本発明におけるビトリファイドボンド砥石によれば、耐薬品性及び耐水性を向上させることができる。   According to the vitrified bond grindstone in the present invention, chemical resistance and water resistance can be improved.

本発明のビトリファイドボンド砥石１は、図１に示すように、砥粒２と、前記砥粒２間を結合する（ボンドする）結合材３とを備える。   As shown in FIG. 1, the vitrified bond grindstone 1 of the present invention includes abrasive grains 2 and a bonding material 3 that bonds (bonds) between the abrasive grains 2.

前記砥粒２は、ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）の超砥粒、あるいは、ＳｉＣやＡｌ２Ｏ３等の骨材用充填材である。前記砥粒２であるダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素（ｃＢＮ）の超砥粒の平均粒径は、３７〜１２００μｍの範囲内であることが好ましい。骨材用充填材としてはＳｉＣやＡｌ２Ｏ３のほかにＺｒＯ２、Ｆｅ３Ｏ４、Ｎａ３ＡｌＦ６等の無機材料やＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ａｇ等の金属を用いても良い。また前記砥粒２は、体積比率で、前記ビトリファイドボンド砥石１中（なお後述する気孔４も含めて１００体積％とする）、４０〜７０％であることが好ましい。 The abrasive grains 2 are diamond or cubic boron nitride (cBN) superabrasive grains, or fillers for aggregates such as SiC and Al 2 O 3 . The average grain size of diamond or cubic boron nitride (cBN) superabrasive grains as the abrasive grains 2 is preferably in the range of 37 to 1200 μm. As fillers for aggregates, in addition to SiC and Al 2 O 3 , inorganic materials such as ZrO 2 , Fe 3 O 4 , Na 3 AlF 6 and metals such as Fe, Ni, Co, Ca, Sn, Mo, and Ag are used. It may be used. Moreover, it is preferable that the said abrasive grain 2 is 40 to 70% by the volume ratio in the said vitrified bond grindstone 1 (it is 100 volume% also including the pore 4 mentioned later).

前記結合材３は、リン酸系無機物で形成され、少なくともＰ２Ｏ５、ＣｅＯ２及びＣｒ２Ｏ３を有する。 The binding material 3 is formed of a phosphoric acid-based inorganic substance and has at least P 2 O 5 , CeO 2 and Cr 2 O 3 .

第１の実施形態では、Ｐ２Ｏ５とＣｅＯ２を合わせて５０〜９０（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ２Ｏ３を０．７〜１５（ｍｏｌ％）の範囲で含む。各実施形態において、リン酸塩系無機物を構成する全成分を合計すると１００ｍｏｌ％となる。 In the first embodiment, it includes a range of 50 to 90 combined P 2 O 5 and CeO 2 (mol%), including Cr 2 O 3 in the range of 0.7~15 (mol%). In each embodiment, the total of all components constituting the phosphate mineral is 100 mol%.

なお、含有量はリン酸塩系無機物全体に対する含有量であり、前記リン酸塩系無機物を作製する際には、前記含有量のｍｏｌ％を基に質量％に換算して秤量、調合を行う。   In addition, content is content with respect to the whole phosphate type inorganic substance, and when preparing the said phosphate type inorganic substance, it converts into the mass% based on mol% of the said content, and weighs and prepares. .

本実施形態では、前記リン酸塩系無機物は、ガラス状態であることが好適である。一部だけガラス状態（非晶質状態）でもよいが全体がガラス状態であると、耐薬品性及び耐水性を向上できて好適である。ガラス状態が一部であるときは全体の５０％以上１００％未満をガラス状態とすることが好ましい。   In the present embodiment, the phosphate inorganic material is preferably in a glass state. Although a part of the glass state (amorphous state) may be used, it is preferable that the whole is in a glass state because chemical resistance and water resistance can be improved. When the glass state is a part, it is preferable that 50% or more and less than 100% of the glass state is the glass state.

必須成分であるＰ２Ｏ５とＣｅＯ２を合わせて５０〜９０（ｍｏｌ％）の範囲で含むと、結晶化を抑制でき、ガラス状態を促進できる。 To include in the range of 50 to 90 (mol%) combined P 2 O 5 and CeO 2 as an essential component, it is possible to suppress crystallization, can facilitate the glassy state.

本実施形態のリン酸塩系無機物は、Ｐ２Ｏ５及びＣｅＯ２の他に、Ｃｒ２Ｏ３も必須成分である。上記したように、Ｃｒ２Ｏ３の含有量は０．７〜１５（ｍｏｌ％）の範囲である。Ｃｒ２Ｏ３の含有量を０．７（ｍｏｌ％）より少なくすると耐薬品性及び耐水性を適切に向上できない。また、Ｃｒ２Ｏ３の含有量を１５（ｍｏｌ％）より多くすると、ガラス状態が不安定化し結晶化が促進されやすい。結晶化によって例えば、耐薬品性の向上効果を期待できなくなる。そこで本実施形態では、Ｃｒ２Ｏ３の含有量を１５（ｍｏｌ％）以下とする。 In addition to P 2 O 5 and CeO 2 , Cr 2 O 3 is also an essential component of the phosphate inorganic material of the present embodiment. As described above, the content of Cr 2 O 3 is in the range of 0.7 to 15 (mol%). If the content of Cr 2 O 3 is less than 0.7 (mol%), chemical resistance and water resistance cannot be improved appropriately. Further, when more than the content of 15 Cr 2 O 3 (mol%) , likely glassy state is unstable crystallization is promoted. For example, the effect of improving chemical resistance cannot be expected by crystallization. Therefore, in the present embodiment, the content of Cr 2 O 3 is set to 15 (mol%) or less.

第２の実施形態では、Ｐ２Ｏ５とＣｅＯ２を合わせて６０．５〜８１（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ２Ｏ３を０．７〜１０（ｍｏｌ％）の範囲で含む。上記した第１の実施形態よりもＰ２Ｏ５とＣｅＯ２の合計含有量、及びＣｒ２Ｏ３の組成範囲が狭くなり、耐薬品性及び耐水性を良好に維持するとともに、よりガラス状態の安定化を図ることが可能である。 In the second embodiment, P 2 O 5 and CeO 2 are included in the range of 60.5 to 81 (mol%) and Cr 2 O 3 is included in the range of 0.7 to 10 (mol%). The total content of P 2 O 5 and CeO 2 and the composition range of Cr 2 O 3 are narrower than those in the first embodiment described above, and the chemical resistance and water resistance are maintained well, and the glass state is more glassy. Stabilization is possible.

第３の実施形態では、Ｐ２Ｏ５とＣｅＯ２を合わせて６０．５〜７５（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ２Ｏ３を１．５〜１０（ｍｏｌ％）の範囲で含む。上記した第２の実施形態よりもＰ２Ｏ５とＣｅＯ２の合計含有量、及びＣｒ２Ｏ３の範囲がさらに狭くなり、よりガラス状態の安定化を図ることができるとともに耐薬品性及び耐水性の向上を図ることが可能である。 In the third embodiment, P 2 O 5 and CeO 2 are included in the range of 60.5 to 75 (mol%) and Cr 2 O 3 is included in the range of 1.5 to 10 (mol%). The total content of P 2 O 5 and CeO 2 and the range of Cr 2 O 3 are further narrower than those of the second embodiment described above, and the glass state can be further stabilized and the chemical resistance and water resistance can be improved. It is possible to improve the performance.

次に、第４の実施形態では、Ｐ２Ｏ５を、４５〜６５（ｍｏｌ％）の範囲で含み、ＣｅＯを５〜４０（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ２Ｏ３を０．７〜１５（ｍｏｌ％）の範囲で含む。 Then, in the fourth embodiment, the P 2 O 5, comprises in the range of 45 to 65 (mol%), the CeO comprises in the range of 5 to 40 (mol%), the Cr 2 O 3 0.7 It is included in a range of ˜15 (mol%).

これにより結晶化を抑制して、ガラス状態を促進でき、さらには従来のリン酸塩系無機物に比べて耐薬品性及び耐水性を向上できる。   Thereby, crystallization can be suppressed, a glass state can be promoted, and further, chemical resistance and water resistance can be improved as compared with conventional phosphate inorganic substances.

前記第４の実施形態において、第１の実施形態と同様に、Ｐ２Ｏ５とＣｅＯ２を合わせて５０〜９０（ｍｏｌ％）の範囲で含むことが効果的にガラス状態の安定化を図る上で好適である。 In the fourth embodiment, as in the first embodiment, it is effective to stabilize the glass state by including P 2 O 5 and CeO 2 in the range of 50 to 90 (mol%) together. Preferred above.

次に、第５の実施形態では、Ｐ２Ｏ５を、５０〜６０（ｍｏｌ％）の範囲で含み、ＣｅＯを８．５〜２５（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ２Ｏ３を０．７〜１０（ｍｏｌ％）の範囲で含む。上記した第４の実施形態よりもＰ２Ｏ５、ＣｅＯ２、及びＣｒ２Ｏ３の含有量の範囲が狭くなり、これにより、良好な耐薬品性及び耐水性を維持しつつ、よりガラス状態の安定化を図ることが可能である。 Then, in the fifth embodiment, the P 2 O 5, comprises in the range of 50-60 (mol%), the CeO comprises in the range of 8.5 to 25 (mol%), the Cr 2 O 3 0 It is included in the range of 7 to 10 (mol%). The range of the content of P 2 O 5 , CeO 2 , and Cr 2 O 3 is narrower than that of the above-described fourth embodiment, thereby maintaining a better chemical resistance and water resistance while maintaining a more glassy state. It is possible to stabilize.

前記第５の実施形態において、第２の実施形態と同様に、Ｐ２Ｏ５とＣｅＯ２を合わせて６０．５〜８１（ｍｏｌ％）の範囲で含むことがガラス状態の安定化を図る上で好適である。 In the fifth embodiment, as in the second embodiment, the inclusion of P 2 O 5 and CeO 2 in the range of 60.5 to 81 (mol%) helps stabilize the glass state. It is suitable.

次に、第６の実施形態では、Ｐ２Ｏ５を、５０〜６０（ｍｏｌ％）の範囲で含み、ＣｅＯを８．５〜１８（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ２Ｏ３を１．５〜１０（ｍｏｌ％）の範囲で含む。上記した第５の実施形態よりもＰ２Ｏ５、ＣｅＯ２、及びＣｒ２Ｏ３の含有量の範囲がさらに狭くなり、これにより、より効果的にガラス状態の安定化を図ることができるとともに、耐薬品性及び耐水性を効果的に向上できる。 Then, in the sixth embodiment, the P 2 O 5, comprises in the range of 50-60 (mol%), include CeO in the range of from 8.5 to 18 (mol%), the Cr 2 O 3 1 In the range of 5-10 (mol%). The range of the content of P 2 O 5 , CeO 2 , and Cr 2 O 3 is further narrower than that of the fifth embodiment described above, whereby the glass state can be more effectively stabilized. Further, chemical resistance and water resistance can be effectively improved.

第６の実施形態において、第３の実施形態と同様に、Ｐ２Ｏ５とＣｅＯ２を合わせて６０．５〜７５（ｍｏｌ％）の範囲で含むことがガラス状態の安定化を図る上で好適である。 In the sixth embodiment, as in the third embodiment, the inclusion of P 2 O 5 and CeO 2 in the range of 60.5 to 75 (mol%) helps stabilize the glass state. Is preferred.

上記した第１の実施形態、第４の実施形態では、必須成分であるＰ２Ｏ５、ＣｅＯ２及びＣｒ２Ｏ３の他に、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＢａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５のうち、少なくともいずれか１種から選択された第１補助成分を、５〜３０（ｍｏｌ％）の範囲で含むことが好適である。前記第１補助成分は、ガラス状態の安定化を促進させるための成分（安定剤）である。 In the first and fourth embodiments described above, in addition to P 2 O 5 , CeO 2 and Cr 2 O 3 which are essential components, B 2 O 3 , ZnO, BaO, Al 2 O 3 , Nb It is preferable that the first auxiliary component selected from at least one of 2 O 5 , La 2 O 3 , and Ta 2 O 5 is included in the range of 5 to 30 (mol%). The first auxiliary component is a component (stabilizer) for promoting stabilization of the glass state.

本実施形態では、上記のようにＣｒ２Ｏ３は必須成分であるが、Ｃｒ２Ｏ３を含むことでガラス状態が不安定化しやすい。Ｃｒ２Ｏ３の含有量を多くしていくと耐薬品性や耐水性の向上をより効果的に図ることができるが、その一方で結晶化が促進されやすい。よって本実施形態では、前記第１補助成分、例えば、Ｂ２Ｏ３を含有することで、Ｃｒ２Ｏ３を多く含んでも、主にＰ２Ｏ５によるガラス状態の骨格を維持して、ガラス状態の安定化を図ることが可能となる。 In the present embodiment, Cr 2 O 3 is an essential component as described above, but the glass state is likely to be unstable by including Cr 2 O 3 . When the content of Cr 2 O 3 is increased, chemical resistance and water resistance can be improved more effectively, but on the other hand, crystallization is easily promoted. Therefore, in this embodiment, by containing the first auxiliary component, for example, B 2 O 3 , the glass skeleton is mainly maintained by P 2 O 5 , even if it contains a large amount of Cr 2 O 3. It becomes possible to stabilize the state.

また第２の実施形態、第３の実施形態、第５の実施形態、及び第６の実施形態では、必須成分であるＰ２Ｏ５、ＣｅＯ２及びＣｒ２Ｏ３の他に、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、ＢａＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５のうち、少なくともいずれか１種から選択された第１補助成分を、９．５〜２７（ｍｏｌ％）の範囲で含むことが好適である。これにより、第２の実施形態、第３の実施形態、第５の実施形態、及び第６の実施形態において、よりガラス状態の安定化を図ることが可能である。 In the second embodiment, the third embodiment, the fifth embodiment, and the sixth embodiment, in addition to P 2 O 5 , CeO 2, and Cr 2 O 3 which are essential components, B 2 O 3 , ZnO, BaO, Al 2 O 3 , Nb 2 O 5 , La 2 O 3 , Ta 2 O 5 , a first auxiliary component selected from at least one of 9.5 to 27 (mol %) Is preferable. Thereby, in 2nd Embodiment, 3rd Embodiment, 5th Embodiment, and 6th Embodiment, it is possible to aim at stabilization of a glass state more.

次に、上記した第１の実施形態、第４の実施形態では、必須成分であるＰ２Ｏ５、ＣｅＯ２及びＣｒ２Ｏ３の他に、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５のうち、少なくともいずれか１種から選択された第２補助成分を、０．０〜３０（ｍｏｌ％）の範囲で含むことが好ましい。前記第２補助成分は、耐薬品性の向上を促進する成分である。 Next, in the first and fourth embodiments described above, SnO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , Nb in addition to P 2 O 5 , CeO 2 and Cr 2 O 3 which are essential components. It is preferable that a second auxiliary component selected from at least one of 2 O 5 , La 2 O 3 , and Ta 2 O 5 is included in the range of 0.0 to 30 (mol%). The second auxiliary component is a component that promotes improvement in chemical resistance.

Ｃｒ２Ｏ３は耐薬品性の向上に寄与する成分であるが、例えば、ガラス状態を安定に保つために、Ｃｒ２Ｏ３の含有量を多くできないとき、前記第２補助成分であるＳｎＯ２やＴｉＯ２を適量添加することで耐薬品性の向上を効果的に図ることができる。 Cr 2 O 3 is a component that contributes to improving chemical resistance. For example, when the content of Cr 2 O 3 cannot be increased in order to keep the glass state stable, SnO 2 as the second auxiliary component is used. Chemical resistance can be effectively improved by adding a proper amount of TiO 2 or TiO 2 .

また、第２の実施形態、第３の実施形態、第５の実施形態、及び第６の実施形態では必須成分であるＰ２Ｏ５、ＣｅＯ２及びＣｒ２Ｏ３の他に、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｌａ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５のうち、少なくともいずれか１種から選択された第２補助成分を、０．０〜１２（ｍｏｌ％）の範囲で含むことが好ましい。これにより、第２の実施形態、第３の実施形態、第５の実施形態、及び第６の実施形態において、効果的に耐薬品性を向上させることができる。
なお、前記第２補助成分は、３．３（ｍｏｌ％）以上であることが好適である。 In addition to the essential components P 2 O 5 , CeO 2 and Cr 2 O 3 in the second embodiment, the third embodiment, the fifth embodiment, and the sixth embodiment, SnO 2 , A second auxiliary component selected from at least one of TiO 2 , Al 2 O 3 , Nb 2 O 5 , La 2 O 3 , and Ta 2 O 5 is added in an amount of 0.0 to 12 (mol%). It is preferable to include in a range. Thereby, in 2nd Embodiment, 3rd Embodiment, 5th Embodiment, and 6th Embodiment, chemical-resistance can be improved effectively.
The second auxiliary component is preferably 3.3 (mol%) or more.

本実施形態では、Ｐ２Ｏ５、ＣｅＯ２及びＣｒ２Ｏ３が必須成分であるから、これら３成分だけで、リン酸塩系無機物を構成することが出来る。ただし必要によって、上記した第１補助成分や第２補助成分を適宜含有することで、効果的に、ガラス状態の安定化を図るとともに、耐薬品性及び耐水性の向上を図ることができる。 In this embodiment, since P 2 O 5 , CeO 2 and Cr 2 O 3 are essential components, a phosphate-based inorganic substance can be constituted by only these three components. However, if necessary, by appropriately containing the first auxiliary component and the second auxiliary component described above, it is possible to effectively stabilize the glass state and improve chemical resistance and water resistance.

また、本実施形態のリン酸塩系無機物は、他の微量成分として、例えば、Ｐｒ６Ｏ１１、ＳｒＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｌｉ２Ｏ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏを適宜添加できる。 In addition, for example, Pr 6 O 11 , SrO, Fe 2 O 3 , SiO 2 , Li 2 O, CaO, and Na 2 O can be appropriately added to the phosphate inorganic material of the present embodiment as other trace components.

前記リン酸塩系無機物から成る結合材３は、体積比率で、前記ビトリファイドボンド砥石１中（後で説明する気孔４も含めて１００体積％とする）、５〜４５％の範囲内であることが好ましい。   The binder 3 made of the phosphate inorganic material is in a volume ratio within the range of 5 to 45% in the vitrified bond grindstone 1 (100% by volume including pores 4 described later). Is preferred.

本実施形態では、砥粒２と、結合材３とを有するビトリファイドボンド砥石１において、前記結合材３を上記した組成のリン酸塩系無機物にて形成することで、前記ビトリファイドボンド砥石１の耐薬品性及び耐水性を従来に比べて向上させることができる。   In the present embodiment, in the vitrified bond grindstone 1 having the abrasive grains 2 and the bonding material 3, the bonding material 3 is formed of a phosphate-based inorganic material having the above-described composition, whereby the resistance of the vitrified bond grindstone 1 is increased. Chemical properties and water resistance can be improved as compared with conventional ones.

また本実施形態のビトリファイドボンド砥石１には、図１に示すように気孔４が形成されていることが好ましい。図１に示すように、前記リン酸塩系無機物から成る結合材３は砥粒２間にブリッジ形成され、前記結合材３に囲まれて気孔４が形成される。前記気孔４の平均孔径は、１０〜１００μｍ程度である。また前記気孔４は、体積比率で、ビトリファイドボンド砥石１中、５〜５５％の範囲内で含まれることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the pore 4 is formed in the vitrified bond grindstone 1 of this embodiment as shown in FIG. As shown in FIG. 1, the binding material 3 made of the phosphate-based inorganic substance is bridged between abrasive grains 2 and surrounded by the binding material 3 to form pores 4. The average pore diameter of the pores 4 is about 10 to 100 μm. The pores 4 are preferably included in the vitrified bond grindstone 1 in a volume ratio of 5 to 55%.

本実施形態では前記ビトリファイドボンド砥石１を有気孔型で形成しても、前記ビトリファイドボンド砥石１の耐薬品性及び耐水性の向上を効果的に図ることができ、且つ、有気孔型としたことで研削加工精度の向上を図ることが可能になる。なお本実施形態のビトリファイドボンド砥石１は、無気孔型であってもよい。   In this embodiment, even if the vitrified bond grindstone 1 is formed with a porous hole, the chemical resistance and water resistance of the vitrified bond grindstone 1 can be effectively improved, and the porous hole grindstone 1 is formed with a porous hole. This makes it possible to improve the grinding accuracy. The vitrified bond grindstone 1 of this embodiment may be a non-porous type.

本実施形態のビトリファイドボンド砥石１は、フェライト、チタン酸バリウム、チタン酸カリウム等の電子セラミックス材料、セラミックシャフト等の各種セラミック部品、ＴｉＮ系サーメット、チタン合金等の超硬度部品、そのほかの特殊金属部品等に対する研削ホイールとして用いられる。   The vitrified bond grindstone 1 of this embodiment is composed of electronic ceramic materials such as ferrite, barium titanate and potassium titanate, various ceramic parts such as ceramic shafts, ultra-hard parts such as TiN cermets and titanium alloys, and other special metal parts. Used as a grinding wheel for etc.

本実施形態では、上記研削ホイールを用いた研削加工の際、研削加工精度を向上させるべく酸性スラリーを用いても本実施形態のビトリファイドボンド砥石１はリン酸塩系無機物よりなる結合材３の組成を適正化したことで耐薬品性に優れるため、砥粒２の脱粒や砥石の磨耗を従来に比べて効果的に抑制することが可能である。   In the present embodiment, the composition of the binding material 3 made of a phosphate-based inorganic material is used in the vitrified bond grindstone 1 of the present embodiment even when an acidic slurry is used to improve the grinding accuracy during grinding using the grinding wheel. Since the chemical resistance is excellent, it is possible to effectively suppress the degranulation of the abrasive grains 2 and the abrasion of the grindstone as compared with the conventional case.

前記ビトリファイドボンド砥石１の製造方法について説明する。まず砥粒２及び結合材３を秤量する。結合材３の秤量は、例えば、リン酸として、脱水したオルトリン酸を用い、所定量のｍｏｌ％となるように秤量し、同様に秤量したＣｅＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、その他の成分を乳鉢を用いて、粉砕しながら十分に均一になるように混合する。その後、混合物を加熱してリン酸塩系無機物を形成し、これを砕いてリン酸塩系無機物の粉末を得る。 A method for manufacturing the vitrified bond grindstone 1 will be described. First, the abrasive grains 2 and the binder 3 are weighed. The binder 3 is weighed, for example, by using dehydrated orthophosphoric acid as phosphoric acid and weighing to a predetermined amount of mol%, and similarly weighing CeO 2 , Cr 2 O 3 and other components in a mortar. Use and mix to be uniform enough while grinding. Thereafter, the mixture is heated to form a phosphate-based inorganic substance, which is crushed to obtain a phosphate-based inorganic powder.

前記砥粒２及びリン酸塩系無機物の粉末の結合材３を秤量した後、混合し、さらに金型に充填して加圧成形する。このときの成形圧力は５００ｋｇ／ｃｍ２〜１０００ｋｇ／ｃｍ２の範囲とすることが好適である。続いて焼結する。焼結温度を、５００〜８００℃程度、焼結時間を１０〜６０分程度とすることが好適である。焼結温度を大気中で高温（７００度以上）とすると熱に弱いダイヤモンドの砥粒２の表面が酸化等するため、焼結温度は低いことが好ましい。以上により砥粒２と、前記砥粒２間を結合する結合材３とを有する焼結体のビトリファイドボンド砥石１を成形することができる。図１に示す前記気孔４は、焼結条件や砥粒２と結合材３との混合比を調整することにより、砥粒２間を結合材３にて結合してボンドブリッジを形成する過程で、あるいは、気孔形成剤を添加することで形成できる。 The abrasive grains 2 and the phosphate-based inorganic powder binder 3 are weighed, mixed, filled in a mold, and press-molded. Molding pressure at this time is preferably in the range of 500kg / cm 2 ~1000kg / cm 2 . Subsequently, it is sintered. It is preferable that the sintering temperature is about 500 to 800 ° C. and the sintering time is about 10 to 60 minutes. When the sintering temperature is high in the atmosphere (700 ° C. or higher), the surface of the diamond abrasive grains 2 that are weak against heat is oxidized, and therefore the sintering temperature is preferably low. As described above, the sintered vitrified bond grindstone 1 having the abrasive grains 2 and the binder 3 for bonding the abrasive grains 2 can be formed. The pores 4 shown in FIG. 1 are formed in the process of forming a bond bridge by bonding the abrasive grains 2 with the binder 3 by adjusting the sintering conditions and the mixing ratio of the abrasive grains 2 and the binder 3. Alternatively, it can be formed by adding a pore forming agent.

本実施形態におけるビトリファイドボンド砥石の模式図、Schematic diagram of vitrified bond grindstone in this embodiment,

符号の説明Explanation of symbols

１ ビトリファイドボンド砥石
２ 砥粒
３ 結合材
４ 気孔 1 Vitrified Bond Wheel 2 Abrasive Grain 3 Binder 4 Pore

Claims (4)

砥粒と、結合材とを有するビトリファイドボンド砥石において、
前記結合材は、少なくともＰ２Ｏ５、ＣｅＯ２及びＣｒ２Ｏ３を有し、Ｐ２Ｏ５とＣｅＯ２を合わせて５０〜９０（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ２Ｏ３を０．７〜１５（ｍｏｌ％）の範囲で含むリン酸塩系無機物にて形成されることを特徴とするビトリファイドボンド砥石。 In a vitrified bond grindstone having abrasive grains and a binder,
The binder has at least P 2 O 5 , CeO 2 and Cr 2 O 3 , and includes P 2 O 5 and CeO 2 in a range of 50 to 90 (mol%), and Cr 2 O 3 is 0 A vitrified bond grindstone formed of a phosphate-based inorganic substance in a range of 7 to 15 (mol%). 砥粒と、結合材とを有するビトリファイドボンド砥石において、
前記結合材は、少なくともＰ２Ｏ５、ＣｅＯ２及びＣｒ２Ｏ３を有し、Ｐ２Ｏ５を、４５〜６５（ｍｏｌ％）の範囲で含み、ＣｅＯを５〜４０（ｍｏｌ％）の範囲で含み、Ｃｒ２Ｏ３を０．７〜１５（ｍｏｌ％）の範囲で含むリン酸塩系無機物にて形成されることを特徴とするビトリファイドボンド砥石。 In a vitrified bond grindstone having abrasive grains and a binder,
The binder has at least P 2 O 5 , CeO 2 and Cr 2 O 3 , includes P 2 O 5 in the range of 45 to 65 (mol%), and contains CeO in the range of 5 to 40 (mol%). A vitrified bond grindstone characterized by being formed of a phosphate-based inorganic material that contains Cr 2 O 3 in a range of 0.7 to 15 (mol%). 前記リン酸塩系無機物は、少なくとも一部がガラス状態である請求項１又は２に記載のビトリファイドボンド砥石。   The vitrified bond grindstone according to claim 1, wherein at least a part of the phosphate-based inorganic material is in a glass state. 気孔が形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載のビトリファイドボンド砥石。   The vitrified bond grindstone according to any one of claims 1 to 3, wherein pores are formed.
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