JP3013235B2

JP3013235B2 - 鉄鋼用ダイヤモンド切削刃

Info

Publication number: JP3013235B2
Application number: JP8291875A
Authority: JP
Inventors: 谷一典小
Original assignee: 株式会社呉英製作所
Priority date: 1996-11-01
Filing date: 1996-11-01
Publication date: 2000-02-28
Anticipated expiration: 2016-11-01
Also published as: JPH10138147A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、石材や管材など
種々の材料のワークの切断、研磨、切削、穿孔あるいは
掘削を行うダイヤモンド粒の砥粒を備えるダイヤモンド
切削工具や砥石工具に係り、特に、鉄鋼材料の切断を可
能とした鉄鋼用ダイヤモンド切削刃の構造およびその製
造方法に関する。

【従来の技術】

【０００２】従来、ダイヤモンド粒子を使用して切削加
工を行う切削用ダイヤモンド工具により鉄鋼を切削する
ことは極めて困難であった。その理由として、ダイヤモ
ンド粒子が切削作業中に一定の高温を越えると酸素存在
下で鉄と反応してセメンタイト（Ｆｅ₃Ｃ）を生成して
しまい黒鉛化して脆弱化し、磨耗が激しくなるためであ
る。なお、ダイヤモンド粒子を切削刃に設けるには、図
１０（ａ）（ｂ）で示すように、焼結手段および電着手
段により行う方法が知られている。

【０００３】図１０（ｂ）で示すように、電着結合法
は、例えば、鋼基材を被メッキ材とし、メッキを施さな
い部分をメッキ用レジストなどでマスキングした後、下
地ニッケルメッキを施し、次いで界面活性剤である所定
量のダイヤモンド粒子６１を分散させた分散液を混合し
て作ったニッケルメッキ液を用いて電気メッキを行い共
析するダイヤモンド粒子を電着ニッケル６２で固定する
方法である。

【０００４】また、図１０（ａ）で示すように、焼結手
段で切削刃にダイヤモンド粒子を設ける場合は、例え
ば、ダイヤモンド粒子５１と、コバルト粉末あるいはコ
バルトと銅と錫との混合粉末などを混合し、窒素雰囲気
中で９００〜１０００°Ｃの温度に保持しながら２５０
Ｋｇ／ｃｍ²の圧力で加圧するいわいるホットプレス法
により、前記金属粉末を圧粉焼結させてダイヤモンド粒
子を固定した焼結チップ５２をつくり、この焼結チップ
をロウ付けまたはレーザー溶接などにより鋼基材に取り
付ける方法である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、天然ダ
イヤモンドの一部を除いてほとんどのダイヤモンドは絶
縁性であり、前者の電着結合法においては、図１０
（ｂ）に示したように、ダイヤモンド粒子６１は、鋼基
材上に電着金属６２によって保持されるものであり、ダ
イヤモンド粒子６１間において電着金属６２は盛り上が
りを示すが、ダイヤモンド粒子６１に対する電着金属６
２の付着性は悪く、いわゆる濡れ性の悪い状態となるの
で、ダイヤモンド粒子６１は実質的に電着金属６２の抱
き力に依存する状態になる。そのため、ダイヤモンド粒
子の１／２は、ニッケルにより被覆され、放熱が満足に
できず、鉄鋼を切削するとき、切削抵抗が高いために切
削抵抗熱によりダイヤモンド刃先と被切削工作物間の摩
擦で容易に温度が上昇して高温度に達し、ダイヤモンド
刃先が黒鉛化すると共に鋼材料の鉄との反応でセメンタ
イトを生じ、ダイヤモンド刃先が著しく磨耗して、切削
が不可能となる。

【０００６】また、ホットプレスによる焼結結合法にお
いては、ダイヤモンド粒子を焼結結合金属内に複層に保
持させることができるが、焼結金属とダイヤモンド粒子
との間における濡れ性は悪く、図１０（ａ）で示すよう
に、前記の電着結合法の場合と同様に、ダイヤモンド粒
子５１の保持は囲繞する焼結金属の収縮と内部歪みとに
よる抱き込み力に依存する。そのため、ダイヤモンド粒
子５１の露出度が上記した電着手段よりさらに小さく、
熱の放散が期待できないため、ダイヤモンド刃先が黒鉛
化すると共に鋼材料の鉄との反応でセメンタイトを生
じ、ダイヤモンド刃先が著しく磨耗して、切削が不可能
となる。

【０００７】なお、ダイヤモンド切刃の構成に係わら
ず、切削環境をマイナス４０度Ｃないし２００度Ｃの低
い温度にすることで、化学反応を不活性化し鉄鋼材料の
切削作業を行う手段も知られているが、マイナス４０度
以下のの切削環境を作り出すことが困難で、実行するに
は難しかった。

【０００８】この発明は、上記の問題点に鑑み創案され
たもので、ダイヤモンド砥粒を接合するロウ材接合厚み
を適切にすることで、ダイヤモンドの保持強度を向上さ
せ、また、ダイヤモンドの熱容量の大きいこと、あるい
は熱伝導度の大きいことを利用し、放熱をスムーズに行
い、環境作りが大変な低温作業状態を作ることなく、ダ
イヤモンドの黒鉛化、磨耗の度合いを抑え鉄鋼の切削作
業などを行うことができる鉄鋼用ダイヤモンド切削刃の
構造を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前期目的を達成するた
め、この発明は、ダイヤモンド砥粒を、直立手段により
直立させると共に、基板とダイヤモンド砥粒とをロウ材
により接続したダイヤモンド切削刃において、ロウ材の
ロウ材接合厚さを０．０２ｍｍから０．１ｍｍとし、ダ
イヤモンド砥粒のロウ材に対する露出率が７０％から９
０％であることを特徴とする鉄鋼用ダイヤモンド切削刃
の構造とした。

【００１０】また、ロウ材はその中に、そのロウ材と対
応する所定の粒体を混入して分散強化させ、ダイヤモン
ド砥粒の基端側を支持する構成としても良い。また、ダ
イヤモンド砥粒を積層する際は、そのダイヤモンド砥粒
と濡れ性の良いロウ材により各ダイヤモンド砥粒の接点
部分のみを接続する構成とすると都合が良い。

【００１１】さらに、ダイヤモンド砥粒のロウ材による
接続温度を６００度から９００度の範囲とし、無酸素雰
囲気中で行う構成とし、そのときの、使用するダイヤモ
ンド砥粒の粒度を１０〜４００ｍｅｓｈ（３７〜２００
０μｍ）の範囲とした。

【００１２】そして、ダイヤモンド砥粒およびロウ材の
複合材と、その複合材を支持する基板とから構成し、前
記基板は、低熱膨張材として構成としても構わない。

【００１３】また、ダイヤモンド砥粒を設けた工具の切
削刃に二硫化モリブデン、偏平グラファイト等の固体潤
滑材を供給して使用することや、ダイヤモンド砥粒間の
空隙に昇華しやすい固体を充填し、切削熱を昇華エネル
ギーにより冷却し、切削刃の熱消耗を防止する構成とし
ても良い。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
図面に基づいて説明する。図１（ａ）は、ダイヤモンド
砥粒の接合状態を示す原理図、（ｂ）は、ダイヤモンド
砥粒のロウ材に分散強化合金を入れた状態の原理図、図
２（ａ）は、ロウの厚さと引張り強さの関係を示すグラ
フ図、（ｂ）は、ロウの厚さと剪断強度の関係を示すグ
ラフ図、図３（ａ）は代表的な元素の比熱および熱伝導
度を示すグラフ図、（ｂ）は、鋼の引張り強さと、真の
すくい角から求められる定数（Ｃｆ）の関係を示すグラ
フ図、（ｃ）は、代表的な材質の加工物の材質から求め
られる定数（εｆ）とＣｆを示す表図、図４は、ダイヤ
モンドの雰囲気と黒鉛化の関係を示すグラフ図である。

【００１５】図１で示すように、ダイヤモンド砥粒１を
使用する切削刃を構成する場合、ダイヤモンド砥粒１を
直立させて支持基板３側にロウ材２により接続する構成
としている。前記ダイヤモンド砥粒１の直立させる手段
としては、静電植毛の原理を利用する方法などがある。
すなわち、ダイヤモンド砥粒１を、４％〜５％の食塩溶
液もしくは塩酸溶液または酢酸溶液に浸漬させ半導体処
理を行う。そして、十分乾燥しない内に陰極と陽極を対
向させて形成した装置の陰極板の上に設置する。そし
て、陽極側にダイヤモンド砥粒１を接続させたい基板な
どを配置させておき、前記陰極と陽極の間に大きな電圧
を加えることで、両極間に強い電場を形成する。また、
ダイヤモンド砥粒は、その両端に負の電荷と正の電荷が
分極した状態となり、前記陽極の側に直立した状態で浮
上して基板に到達して取付けられることになる。

【００１６】ダイヤモンド砥粒１は、直立した状態で自
溶合金により強固に基板側に固定されるとき、図４で示
すように、自溶合金の溶着温度を無酸素状態では１００
０度Ｃ以下で行うことで、ダイヤモンド砥粒の黒鉛化を
防止することが可能となる。前記無酸素状態とする場合
は、アルゴン（Ａｒ）雰囲気や、窒素（Ｎ）雰囲気など
の雰囲気中で作業を行うと都合が良い。ロウ材２は自溶
合金である銀ロウを使用すると、６００度Ｃから９００
度Ｃが溶着温度として適切であり、前記ダイヤモンドの
黒鉛化を防止すると共に、溶着状態な良好なダイヤモン
ド砥粒１の溶着を行なうことができる。

【００１７】そして、図１および図２（ａ）（ｂ）で示
すように、溶着されたロウ材２の接合厚さ（平均自由行
路）Ｔが、０．０１ｍｍから０．３５ｍｍ近傍までの値
であれば引張り強度および剪断強度に優れている。な
お、図２（ｂ）の曲線ｅは、ハンダの剪断強度を示し図
の左側の数値がその強度を示している。

【００１８】曲線ａで示すものは、ダイヤモンド砥粒１
の平均自由光路（接合厚さＴ）が、０．０１ｍｍから
０．４ｍｍの範囲であれば、ほぼ３７ｋｇ／ｍｍ²以上
の引張り強さを備えることになる。このとき、ロウ付け
温度は、７７５度Ｃであり、ロウ材は、Ａｇ−Ｃｕ−Ｚ
ｎ−Ｎｉ系のものを使用し、基板の母材はスチールを使
用した。また、曲線ｂで示すものは、ロウ付け温度を８
４０度Ｃとしており、この場合、ダイヤモンド砥粒１の
ロウ材２の接合厚さＴは、０．０１ｍｍから０．２７ｍ
ｍであれば、ほぼ３７ｋｇ／ｍｍ²以上の引張り強さを
備えている。さらに、曲線ｃで示すものは。ロウ付け温
度が９００度Ｃとしており、この場合は、ダイヤモンド
砥粒１の接合厚さＴは、０．０１ｍｍから０．３２ｍｍ
であれば、ほぼ３７ｋｇ／ｍｍ²以上の引張り強さを備
えている。

【００１９】前記ダイヤモンド径を例えば、２９０μな
いし４２０μの平均値、つまり、（０．２９＋０．４
２）／２＝０．３５５ｍｍとすると、冠球の断面積は、
０．３５５ｍｍφの円となる。そして、ロウ材との接触
面積Ｓは、（π×０．３５５²）／２＝０．１９７９６
≒０．２ｍｍ²となる。一方、ニッケル系自溶性合金で
あるサーヘロイの強度は、１００ｋｇ／ｍｍ²以上ある
が、ここでは１００ｋｇ／ｍｍ²とすると、前記接触面
積より１００×０．２＝２０ｋｇ／粒となり、ダイヤモ
ンド砥粒の一粒が２０ｋｇの強度（耐負荷重）を備えて
いることになる。

【００２０】さらに、このときの冠球のロウ切断面の断
面係数は、Ｚ＝πｄ³／３２より、（π×０．３５
５³）／３２＝０．００４４ｍｍ³となる。そして、ダ
イヤモンド粒子１を切刃としたとき、この切刃には、モ
ーメントが作用し、そのモーメントの値は、（０．３５
５／２）×Ｐｋｇ−ｍｍとなる。したがって、前記した
ようにサーヘロイの強度が、１００ｋｇ／ｍｍ²であ
り、前記断面係数０．００４４を代入すると、（０．３
５５／２）×Ｐ／０．００４４＝１００であり、Ｐ＝
２．５ｋｇとなる。したがって、前記した耐負荷重２０
ｋｇ／粒に対して、前記モーメントＰの値から、（２０
／２．５）×１００＝８００％の安全率であることが分
かる。

【００２１】また、図２（ａ）で示すように、曲線ａで
示すものは、０．０１ｍｍから０．３５ｍｍの範囲であ
れば、ほぼ３７ｋｇ／ｍｍ²の引張強度を有することが
分かる。そのため、例えば、鋼を０．１ｍｍの切り込み
で研削する場合を、図３（ａ）（ｂ）（ｃ）に基づいて
説明すると、切削抵抗Ｆは、Ｆ＝ｆＡ ……式（１）〔ｆ：比切削抵抗（ｋｇ／ｍｍ²）、Ａ：切くず面積
（ｍｍ²）〕で表さられる。また、比切削抵抗ｆは、ｆ＝Ｃｆ／εｆ√Ａ ……式（２）（Ｃｆ：加工物の材質および真のすくい角から求められ
る定数、εｆ：主に加工物の材質から求められる定数）
で表さられる。

【００２２】したがって、図３（ｂ）（ｃ）で示すよう
に、Ｃｆの値を２５０とし、εｆの値を５、０７とし
て、４２０μｍの大きさのダイヤモンド砥粒で、０．１
ｍｍの切り込みを鋼に与える場合は、冠球の公式により
√０．４２×π×０．１／２＝０．２６の接触面積とな
る。そして、ｆ＝（２５０／５．０７）×０．２６＝１
９０ｋｇ／ｍｍ²となり、これに、Ａ＝０．４２×π×
０．１／２＝０．０７ｍｍ²をかけた値すなわち、式
（１）より、Ｆ＝１３．３ｋｇの切削抵抗となる。した
がって、図２（ａ）（ｂ）で示すように、引張り強さお
よび剪断強さの値をみても３７ｋｇ以上の値をとってい
るため、十分に強度を有することが分かる。

【００２３】なお、前記したダイヤモンド砥粒１の大き
さはその一例の値を示して説明したが、ダイヤモンド砥
粒の大きさが３７μｍないし２０００μｍの範囲の場合
に適用されるため、ダイヤモンド砥粒の大きさに対応し
てその接合厚さＴ（平均自由行路）が決定される。この
とき、破壊応力の関係から、例えば銀ロウを使用した場
合、銀ロウの伸びが２０％とすると、図２（ａ）（ｂ）
で示すように、最大接着強度のロウ材接合厚さ０．０２
ｍｍ〜０．０３ｍｍであり、このときの伸びが、０．０
２〜０．０３×２０％＝（４〜６）／１０００＝０．０
０４ｍｍ〜０．００６ｍｍとなると、最大引張強度とな
り破壊してしまうため、ロウ材の材質やロウ材接合厚さ
を選定する必要がある。前記した弾性変形の応力は、フ
ックの法則により算出できる。すなわち、 Δｌ＝ｐｌ／ａＥ ……式（３）なお、Δｌは伸び長さ、ａは断面積、Ｅはヤング率ｐ
／ａは応力（ｋｇ／ｍｍ²）＝σである。

【００２４】さらに、ダイヤモンド砥粒は、そのダイヤ
モンドの放熱性の高いことの利点を利用して切削時の熱
を発散させ、ダイヤモンドが高温になることを防いでい
る。すなわち、ダイヤモンドを球体と仮定し、その粒度
を前記した値である４０ｍｅｓｈ〜５０ｍｅｓｈ（２９
０μ〜４２０μ）とすると、平均粒度は３５５μとな
る。この一粒のダイヤモンドの表面積は、０．３５５×
０．３５５π＝０．３９６ｍｍ²となる。今、０．１ｍ
ｍのロウ材接合厚さであると、ダイヤモンドの露出面積
は、０．３５５π×（０．３５５−０．１）＝０．２８
４ｍｍ²であり、露出率＝（０．２８４／０．３９６）
×１００＝７２％となる。また、図２（ａ）（ｂ）で示
すように、最大接着強度のロウ材接合厚さ０．０３のと
きでは、０．３５５π×（０．３５５−０．０３）＝
０．３６２ｍｍ²であり、露出率は（０．３６２／０．
３９６）×１００＝９１．５％となる。

【００２５】ここで、前記した接続強度と放熱性を考慮
すると、ダイヤモンド砥粒１の大きさに対応して露出率
が７０％から９０％の間の値で、かつ、ロウ材接合厚さ
が、０．０２ｍｍ〜０．１ｍｍの間であれば最適な状態
であるといえる。なお、ロウ接合厚さが０．０２より小
さくなると、衝撃力などがそのダイヤモンド砥粒１に加
わることで歪みを生じ、ダイヤモンド砥粒１が容易に離
脱する場合があるためダイヤモンド工具として使用に耐
えない。

【００２６】つぎに、図１（ｂ）で示すように、ロウ材
２の中に、そのロウ材２に適合する分散強化合金４を分
散させる構成とすると都合が良い。すなわち、銀ロウを
ロウ材２に使用した場合は、分散強化合金４としてタン
グステン（Ｗ）や、モリブデン（Ｍｏ）を使用してい
る。

【００２７】今、使用するダイヤモンド砥粒の粒度を４
０ｍｅｓｈ〜５０ｍｅｓｈ（２９０μ〜４２０μ）と
し、ロウ材２の厚みを０．１ｍｍとした場合、分散強化
合金４の直径を０．０３ｍｍとすると、その分散強化合
金４の体積Ｖは、Ｖ＝（４／３）πｒ³より０．５２３
６ｄ³で、０．００００１４ｍｍ³となる。この分散強
化合金４の分散率を３０％とすると、１ｃｍ³＝１００
０ｍｍ³で３００ｍｍ³の分散強化合金４の体積とな
る。この場合の分散強化合金４の粒数は、３００／０．
００００１４＝２１４２８５７１粒となる。このときの
分散強化合金４の表面積＝０．０３²×π＝０．００３
ｍｍ²となり、全表面積＝０．００３×２１４２８５７
１＝６４２８６ｍｍ²となる。そしてこのときの分散強
化合金４、４の間の距離（平均自由行路）は、（７００
／６４２８６）×２＝０．０２２ｍｍとなり、図２
（ａ）で示すように、曲線ａで示す状態の引張強度を有
する場合、０．１ｍｍの値では５０ｋｇ／ｍｍ²である
のに対し、分散強化合金４が分散することによりその自
由平均行路が０．０２２ｍｍとなりほぼ５７ｋｇ／ｍｍ
²の値、すなわち、５７／５０＝１．１４倍の強度を備
えることになる。

【００２８】

【実施例】つぎに、図５で示すように、１０ｍｍφで１
０ｍｍｌのダイヤモンド砥石、ビトリファイド砥石〔ホ
ワイトアルミナ（ＷＡ）〕、レジノイド（ＳｉＣ）砥石
などの研削砥石３０を使用して鉄鋼（Ｓ４５Ｃ）の５０
ｍｍφの資料２０をチャック４０で固定し、５００ｒｐ
ｍで回転させて１０ｋｇで前記資料２０に当接して研削
し切粉回収を行うと共に資料２０の研削後の状態を共に
観察した状態を図７、図８などにより説明する。

【００２９】なお、図６（ａ）（ｂ）では、ダイヤモン
ド砥粒１の接点部分の接触抵抗が大きな部分を濡れ性の
よい例えば、銀ロウ、銅ロウ、チタンロウ、あるいはイ
ンジュウムロウなどにより接続させて切刃を構成し、そ
の状態を模式的に示している。図６で示すように、ダイ
ヤモンド砥粒１、１の間隔が開き、気泡部分が大きく放
熱状態が良好であることが分かる。また、図６（ａ）
は、低温（６００度Ｃ）でのロウ付け時の状態を示し、
図６（ｂ）は、高温（９００度Ｃ）でのロウ付け時の状
態を示している。

【００３０】そして、ダイモンド砥石の研削砥石３０を
使用した後の資料２０の表面の状態を図７（ａ）で示
す。また、そのときの切削粉の状態を図７（ｂ）で示
す。図７（ａ）で示すように、Ｓ４５Ｃの切削後は、傷
幅が広くて深い。また、図７（ｂ）で示すように、切削
粉は、幅が広くて裂断形と剪断形の中間状態の形状をし
ている。そして、前記ダイヤモンド砥石の表面を研削後
手指で触れても熱くない。これは、図６（ａ）（ｂ）で
示すように、多孔質のダイヤモンド砥石の構成であるた
め、放熱状態が良好となるからである。なお、ダイヤモ
ンド砥石は、５分間で（２／１００）ｍｍの研削をし、
砥石の消耗はほとんどなかった。

【００３１】これに対し、ビトリファイド砥石を使用し
た場合は、図８（ａ）で示すように、資料２０の表面に
切削傷２０ｂを形成するが、その傷幅は狭く浅い。この
ときの切削粉は、図８（ｂ）で示すように、裂断型で幅
も狭く細かい。そして、砥石の切刃であるホワイトアル
ミナ２３が多数剥がれ落ちているのが観察される。この
ときのビトリファイド砥石は３分間で消耗し（０．５／
１００）ｍｍの割合で資料２０を研削した。なお、レジ
ノイド砥石は、１分間で消耗し、（１／１００）ｍｍ以
下の資料２０の研削しかできなかった。

【００３２】つぎに、図９で示すように、前記した構成
でダイヤモンド砥粒１を工具の切刃として構成する場
合、基台を低熱膨張材５であるアンバーや、ステンレス
アンバーあるいは、スーパーアンバーで構成すると都合
が良い。このように、低熱膨張材５を設けることによ
り、ダイヤモンド砥粒１およびロウ材２との複合材と
が、熱による剥離応力の作用を最小限に抑えることが可
能となる。

【００３３】なお、ダイヤモンド砥石として、切削作業
を行う場合は、二硫化モリブデンや偏平グラファイトな
どの固体潤滑材を供給しながら作業することで、さらに
切削熱を抑えることが可能となる。また、前記固体潤滑
材を使用する代わりに、樟脳を使用しても構わない。樟
脳を使用することで切削熱を昇華エネルギーに変換して
吸収することができる。前記固体潤滑材および樟脳を使
用する場合は、ダイヤモンド砥石に直接塗布して使用す
ることや、粉体あるいは流体として溶解した状態で作業
部位に供給する構成としても構わない。

【００３４】

【発明の効果】この発明は、上記のように構成したので
次のような優れた効果を奏する。 (1)ダイヤモンド砥粒を直立させた状態で、ロウ材によ
り基台に接続し、そのロウ材接合厚さを０．０２ｍｍ〜
０．１ｍｍとし、さらに、ダイヤモンド砥粒のロウ材に
対する露出率を７０％から９０％とすることで、放熱性
に優れ、かつ接続強度が大きなダイヤモンド砥粒を使用
した切削工具を構成できるため、セメンタイトを発生す
るようなことがなく鉄鋼などの良好な加工が可能とな
る。

【００３５】(2)ダイヤモンド砥粒は、０．０２ｍｍ〜
０．１ｍｍのロウ材接合厚さで接続させると共に、ロウ
材に対して７０％から９０％の露出率を有している。さ
らに、そのロウ材に適合する分散強化合金を分散強化さ
せることで、ダイヤモンド砥粒の保持力を向上すること
ができる。

【００３６】(3) ダイヤモンド砥粒を積層する場合、そ
のダイヤモンド砥粒と濡れ性の良いロウ材により、各ダ
イヤモンド砥粒の接点部分のみを接続しているため、放
熱性が良く、鉄鋼などの切削作業を行っても、セメンタ
イトが発生することなく作業を行うことが可能となる。

【００３７】(4) ダイヤモンド砥粒をロウ材により基台
に接続させる場合は、無酸素雰囲気で６００度から９０
０度Ｃの範囲で行うため、そのダイヤモンド砥粒の黒鉛
化を完全に防止することができ、ダイヤモンド砥粒の接
続強度を強固に維持し、切削あるいは研削などの作業中
放熱性の良い状態でダイヤモン砥石として使用すること
が可能となる。

【００３８】(5) ダイヤモンド砥粒は、その粒度を１０
から４００ｍｅｓｈの間で使用しており、その粒度に対
応させて、ロウ材接続厚みを最適なものとしているた
め、ダイヤモンド砥粒の引張強度および剪断強度に優
れ、鉄鋼の切削作業を行うことが可能となる。

【００３９】(6) ダイヤモンド砥粒は、基台にロウ材で
接続する場合、低熱膨張材を介在させて接続しているた
め、さらに切削熱を抑えることが可能となり、適切に鉄
鋼などの加工作業を行うことが可能となる。

【００４０】(7) ダイヤモンド砥粒は、二硫化モリブデ
ンおよび偏平グラファイトなどを固体潤滑材を供給しな
がら鉄鋼の切削や研削などを作業を行うことで、その切
削作業の促進を図ることが可能となる。

【００４１】(8) ダイヤモンド砥粒は、切削あるは研削
などの作業時に樟脳などを供給あるいは塗布し切削熱を
昇華エネルギーに変換して発熱を防ぐ構成とすること
で、鉄鋼の切削作業をよりスムーズに行うことが可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）（ｂ）はこの発明のダイヤモンド砥粒の
接続状態を示す原理図および分散強化合金を設けた状態
の原理図である。

【図２】（ａ）（ｂ）はこの発明のダイヤモンド砥粒の
ロウ付厚と、引張強度および剪断強度を示すグラフ図で
ある。

【図３】（ａ）は、代表的な元素の比重、比熱、熱伝導
度の関係を示すグラフ図、（ｂ）は、引張強さとＣｆの
関係を示すグラフ図、（ｃ）は、材質とεｆおよびＣｆ
の関係を示す表図である。

【図４】この発明のダイヤモンド雰囲気と黒鉛化の関係
を示すグラフ図である。

【図５】この発明の実施例の実験構成を示す原理図であ
る。

【図６】この発明のダイヤモンド砥粒の模式図である。

【図７】この発明のダイヤモンド砥粒を使用して資料を
研削した状態の拡大平面図およびその切削粉の拡大平面
図である。

【図８】図５の構成でホワイトアルミナを使用して資料
を研削した状態の拡大平面図およびその切削粉の拡大平
面図である。

【図９】この発明の他の実施の態様を示す断面図であ
る。

【図１０】従来のダイヤモンド砥粒の接続状態を示す断
面図である。

【符号の説明】

１ダイヤモンド砥粒２ロウ材３基板４分散強化合金５低熱膨張材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平10−15831（ＪＰ，Ａ) 特開平６−39731（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−39661（ＪＰ，Ａ) 特開平３−131475（ＪＰ，Ａ) 特開平２−262963（ＪＰ，Ａ) 特開平10−15831（ＪＰ，Ａ) 特公昭48−33076（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24D 3/00 B24D 3/02 B24D 3/06

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ダイヤモンド砥粒を、直立手段により直立
させると共に、基板とダイヤモンド砥粒とをロウ材によ
り接続したダイヤモンド切削刃において、前記ロウ材の
ロウ材接合厚さを０．０２ｍｍから０．１ｍｍとし、前
記ダイヤモンド砥粒の前記ロウ材に対する露出率が７０
％から９０％であることを特徴とする鉄鋼用ダイヤモン
ド切削刃。
【請求項２】前記ロウ材はその中に、そのロウ材に対応
する分散強化合金を分散強化させたことを特徴とする請
求項１に記載の鉄鋼用ダイヤモンド切削刃。
【請求項３】ダイヤモンド砥粒を積層して、そのダイヤ
モンド砥粒と濡れ性の良いロウ材により各ダイヤモンド
砥粒の接点部分のみを接続したことを特徴とする鉄鋼用
ダイヤモンド切削刃。
【請求項４】ダイヤモンド砥粒のロウ材による接続温度
を６００度から９００度の範囲とし、無酸素雰囲気中で
行うことを特徴とする請求項１、２または３に記載の鉄
鋼用ダイヤモンド切削刃。
【請求項５】使用するダイヤモンド砥粒の、粒度を１０
ｍｅｓｈ〜４００ｍｅｓｈ（３７μｍ〜２０００μｍ）
の範囲とした請求項１、２、３または４に記載の鉄鋼用
ダイヤモンド切削刃。
【請求項６】ダイヤモンド砥粒およびロウ材の複合材
と、その複合材を支持する基板とからなり、前記基板
は、低熱膨張材を使用したことを特徴とした徴請求項
１、２、３、４または５に記載の鉄鋼用ダイヤモンド切
削刃。
【請求項７】ダイヤモンド砥粒を設けた工具の切削刃側
に二流化モリブデン、偏平グラファイト等の固体潤滑材
を供給してなる切削作業を行うことを特徴とした請求項
１、２、３、４、５または６に記載の鉄鋼用ダイヤモン
ド切削刃。
【請求項８】ダイヤモンド砥粒を設けた工具に昇華しや
すい固体を供給して切削作業を行うことを特徴とする請
求項１、２、３、４、５または６に記載の鉄鋼用ダイヤ
モンド切削刃。