JPH1094968A - 高Crフェライト系ステンレス鋼研磨用砥石 - Google Patents

高Crフェライト系ステンレス鋼研磨用砥石

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JPH1094968A
JPH1094968A JP27306596A JP27306596A JPH1094968A JP H1094968 A JPH1094968 A JP H1094968A JP 27306596 A JP27306596 A JP 27306596A JP 27306596 A JP27306596 A JP 27306596A JP H1094968 A JPH1094968 A JP H1094968A
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JP
Japan
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polishing
binder
abrasive grain
stainless steel
volume
Prior art date
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Withdrawn
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JP27306596A
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English (en)
Inventor
Koji Enoki
幸司 榎
Masahito Otsuka
雅人 大塚
Kazunari Nakamoto
一成 中本
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Original Assignee
Nisshin Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 少ないパス回数で高Crフェライト系ステン
レス鋼を良好な表面状態に研磨仕上げする。 【解決手段】 この研磨砥石は、ホワイトアランダムを
砥粒として分散させた弾性砥石であり、砥粒率が25〜
33体積%,結合剤率が17〜28体積%,気孔率が4
5〜54体積%に調整されている。 【効果】 研磨後の表面にサザナミ状の欠陥を発生させ
ることなく、高作業性で難研磨剤である高Crフェライ
ト系ステンレス鋼を研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、難研磨材である高Cr
フェライト系ステンレス鋼を良好な表面状態に研磨仕上
げする際に使用される砥石に関する。
【0002】
【従来の技術】耐候性フェライト系ステンレス鋼は、優
れた耐食性及び表面性状を活用し、各種建築物の屋根
材,外板等として使用されている。表面光沢が要求され
る用途に使用する場合、各種研磨方法でステンレス鋼を
研磨仕上げしている。金属板の研磨仕上げには、たとえ
ばPVA弾性砥石が使用されている。PVA弾性砥石を
使用する研磨では、図1に示すように複数の弾性砥石
1,1・・を等間隔で円周配列したディスク2を回転軸
3を回転させながら、被研磨材である金属板に弾性砥石
1,1・・を押し付け、ステンレス鋼板を研磨仕上げす
る。砥石研磨による仕上げ表面の平坦度,微小変位,板
厚精度等の均一性を改善するため、種々の改良がPVA
弾性砥石に施されてきている。たとえば、特開平2−9
587号公報では、砥粒率,結合剤率,気孔率,硬度,
膨潤度等を最適化したアルミニウム材用弾性砥石が紹介
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】耐候性フェライト系ス
テンレス鋼を初めとする高Crフェライト系ステンレス
鋼は、研磨し難い材料であり、通常のPVA弾性砥石で
研磨すると圧延後の表面にうねり(サザナミ)が残存し
易い。サザナミ状の欠陥の除去には多数の工程を経る研
磨作業が必要となり、製品の製造コストを上昇させる原
因となる。このような難研磨性の高Crフェライト系ス
テンレス鋼を高作業性で研磨するため、レジンボンド砥
石の使用,PVA弾性砥石の粒度低下等によって砥石の
研磨能力を上げることが考えられる。しかし、これらの
方法では研磨後の表面粗さが非常に大きくなり、却って
後工程における研磨に多大の工数が必要となる。そのた
め、従来では通常のPVA弾性砥石を使用し多くの工数
をかけて研磨することを余儀なくされていた。本発明
は、このような問題を解消すべく案出されたものであ
り、高Crフェライト系ステンレス鋼の研磨用に砥粒
率,結合剤率及び気孔率を特定することにより、1パス
程度の研磨でステンレス鋼の表面サザナミを除去し、必
要とする表面粗さを作業性良く得ることができる砥石を
提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の高Crフェライ
ト系ステンレス鋼研磨用砥石は、その目的を達成するた
め、ホワイトアランダムを砥粒として分散させた弾性砥
石であり、砥粒率が25〜33体積%,結合剤率が17
〜28体積%,気孔率が45〜54体積%に調整されて
いることを特徴とする。砥粒としては、平均粒径8〜1
5μmから目標とする表面粗さに応じた粒度が選ばれ
る。結合剤には、フェノール樹脂,メラミン樹脂,ポリ
ビニルアルコール(PVA)等がある。気孔率は、気孔
生成反応物質の量によって45〜54体積%の範囲に定
められる。本発明に従って研磨される高Crフェライト
系ステンレス鋼としては、20〜35重量%程度のCr
を含むステンレス鋼である。具体的には、SUS447
J1,SUSXM27,SUS442,SUS443,
SUS446等がある。
【0005】
【作用】高Crフェライト系ステンレス鋼は、通常のフ
ェライト系ステンレス鋼に比較し、通常の砥石を使用し
た研磨でかなりの難研磨特性を示す。この原因は、高い
Cr含有量に起因すると考えられる。Cr含有量の増加
に伴って、σ相,χ相等の金属間化合物が析出し易くな
り、延性及び靭性が低下し、硬質化し、硬さが通常のフ
ェライト系ステンレス鋼やオーステナイト系ステンレス
鋼よりも高くなる。各種ステンレス鋼の硬さをビッカー
ス硬度値で比較すると、高Crフェライト系ステンレス
鋼のSUS447J1はHV190,代表的なフェライ
ト系ステンレス鋼であるSUS430はHV150,代
表的なオーステナイト系ステンレス鋼であるSUS30
4はHV170である。この比較から明らかなように、
高Crフェライト系ステンレス鋼の硬さは、他の鋼種よ
り高い。
【0006】研削抵抗に大きな関係がある耐力、たとえ
ば0.2%耐力で比較すると、SUS447J1では3
92N/mm2 ,SUS430では274N/mm2
SUS304では314N/mm2 である。このよう
に、高Crフェライト系ステンレス鋼は、他の鋼種より
かなり大きな耐力を示す。大きな耐力は、同じ押付け圧
力に対しての歪み或いは伸びが小さいことを意味し、単
位砥粒での被研磨材に食い込み難い特性を示す。すなわ
ち、高Crフェライト系ステンレス鋼では単位砥粒にお
ける切込み作用が有効に働かず、高い硬さと高耐力とが
相俟つて難研磨性を示すと考えられる。このような難研
磨性を示す高Crフェライト系ステンレス鋼の研磨につ
いて種々調査・研究した結果、本発明者等は、砥粒率2
5〜33体積%,結合剤率17〜28体積%,気孔率4
5〜54体積%と砥石3要素が特定された弾性砥石を使
用するとき、少ないパス回数で高品質の研磨面が得られ
ることを見い出した。
【0007】
【実施の形態】被研磨材として、C:0.007重量
%,Si:0.22重量%,Mn:0.21重量%,
P:0.027重量%,Ni:0.21重量%,Cr:
28.8重量%,Mo:1.90重量%,Nb:0.1
5重量%,Ti:0.20重量%,Al:0.16重量
%,N:0.012重量%を含む高Crステンレス鋼を
使用した。PVA弾性砥石としては、ホワイトアランダ
ムWAの砥粒をPVAに分散させた砥石を使用した。そ
して、カップ形式で研磨できる直径150mm程度の研
磨用治具にPVA弾性砥石を接着した研磨工具を研磨装
置に取り付け、高Crステンレス鋼を研磨した。研磨後
のステンレス鋼表面からサザナミ状の欠陥が除去される
まで研磨を繰り返し、欠陥除去に必要なパス回数を求め
た。そして、パス回数と砥粒率,結合剤率及び気孔率と
の関係を調査したところ、次の通りであった。
【0008】砥石の研磨能力は、図2に示すように砥粒
率が増加するほど向上している。結合剤率は、図3に示
すように、ある範囲で研磨能力の向上に有効である。気
孔率は、図4に示すように少ないほど研磨能力を向上さ
せる。このような研磨能力に影響する個々の物性につい
て、種々調査検討を重ねた結果、砥粒率25〜33体積
%,結合剤率17〜28体積%,気孔率45〜54体積
%の範囲が有効であることを解明した。砥粒率について
は、おおむね砥粒が多いほど、すなわち砥粒率が高いほ
ど研磨に寄与する作用砥粒数が多くなるため、研磨能力
が高いと考えられる。しかし、結合剤とのバランスが崩
れれば、脱落する砥粒が多くなり、固定砥粒による有効
な研磨ができなくなる。ただし、靭性や延性が高いSU
S304等のオーステナイト系ステンレス鋼のような被
研磨材では、遊離砥粒による研磨も可能である。しか
し、硬度が高く加工硬化も小さい高Crフェライト系ス
テンレス鋼では、遊離砥粒による研磨作用が期待でき
ず、結合剤により砥粒を十分保持する固定砥粒研磨が有
効であると考えられる。
【0009】結合剤は、砥粒を保持する結合剤も把握力
が強いものを選択すべきであるが、把握力を最大に保つ
比率は1個の砥粒の全面を覆うことができる比率とな
る。結合剤の増量に応じて砥粒把握力が安定してくる
が、ある範囲を超えると表面品質の悪化を招く。したが
って、適正且つ最大の研磨能力を引出す結合剤率が存在
すると考えられる。更に、SUS304等のオーステナ
イト系ステンレス鋼のように延性のある被研磨材では切
り屑の排出機能をもつチップポケット(気孔)を多くも
つ必要があるが、本発明が対象とする高Crフェライト
系ステンレス鋼では、気孔を多くする必要はなく、目詰
りを起こさない限りで表面品質の低下しない気孔率に選
定される。
【0010】このように、通常のオーステナイト系ステ
ンレス鋼やフェライト系ステンレス鋼の研磨に適用され
ている通常の弾性砥石で砥石3要素、すなわち砥粒率,
結合剤率,気孔率を最適な比率に設定することにより、
高能率で高品質に研磨することが可能となる。前述した
各比率の数値限定の観点からみてみると、通常のPVA
弾性砥石に比べて砥粒率をかなり多く、結合剤率及び気
孔率を少ない比率にすべきであることが判り、検討前の
予測と一致する。砥粒率,結合剤率及び気孔率が前述し
た範囲にあるとき、5パス以内の研磨で表面欠陥が除去
され、従来に比較して研磨能力を30%以上向上させる
ことが可能となる。その結果、難研磨材である高Crフ
ェライト系ステンレス鋼であっても、サザナミ状欠陥等
がなく、良好な表面状態に研磨仕上げされる。
【0011】
【実施例】表1に示したPVA弾性砥石を使用して、
C:0.007重量%,Si:0.22重量%,Mn:
0.21重量%,P:0.027重量%,Ni:0.2
1重量%,Cr:28.8重量%,Mo:1.90重量
%,Nb:0.15重量%,Ti:0.20重量%,A
l:0.16重量%,N:0.012重量%を含む高C
rステンレス鋼を研磨した。研磨条件には、砥石回転数
500〜1000rpm,送り速度1000〜2000
mm/分,圧下量0.5mm/パスを採用した。そし
て、表面欠陥が完全に除去されるまで研磨を繰り返し、
そのパス回数をカウントした。
【0012】
【0013】表1から明らかなように、砥粒率,研磨剤
率及び気孔率が本発明で規定した範囲にあるPVA弾性
砥石を使用した試験番号1〜5の研磨では、何れも5パ
ス以下の研磨で表面欠陥のない状態に研磨仕上げされ
た。他方、砥粒率,研磨剤率及び気孔率の何れかが本発
明で規定した範囲を満足しない試験番号6〜8の研磨で
は、パス回数が多く、良好な表面状態に研磨仕上げする
ための工数が多いことが判る。研磨後の表面粗さをみて
も、本発明に従った試験番号1〜5の研磨では表面粗さ
max の平均が0.24μm,比較例・試験番号6〜7
の研磨では平均0.27μmであった。この対比結果か
ら、少ないパス回数で研磨したにも拘らず表面品質の低
下がなく、研磨能力と表面粗さの結果から適正な砥石で
適正な研磨が行われていることが裏付けられる。このよ
うに、砥石の3要素、すなわち、砥粒材率,結合剤率,
気孔率を被研磨材である高Crフェライト系ステンレス
鋼に併せた範囲に規定することにより、研磨能力を最大
にでき、且つ表面品質も安定化させることが可能にな
る。その結果、本発明に従ったPVA弾性砥石を使用す
ると、従来の30%以上の工数で同レベルの研磨品質が
得られた。
【0014】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の弾性砥
石は、難研磨材である高Crフェライト系ステンレス鋼
に対応して砥粒率,結合剤率及び気孔率を特定してい
る。この特定された条件によって、サザナミ状の表面欠
陥を容易に除去し、少ないパス回数で良好な表面状態に
研磨仕上げすることが可能となる。また、パス回数の多
い従来の研磨法と比較して、何ら遜色のない表面粗さを
もつ平滑度の高い研磨表面が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 弾性砥石を使用した研磨工具の平面図(a)
及び側断面図(b)
【図2】 パス回数(研磨能力)に及ぼす砥粒率の影響
を示したグラフ
【図3】 パス回数(研磨能力)に及ぼす結合剤率の影
響を示したグラフ
【図4】 パス回数(研磨能力)に及ぼす気孔率の影響
を示したグラフ
【符号の説明】
1:弾性砥石 2:ディスク 3:回転軸

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホワイトアランダムを砥粒として分散さ
    せた弾性砥石であり、砥粒率が25〜33体積%,結合
    剤率が17〜28体積%,気孔率が45〜54体積%に
    調整されている高Crフェライト系ステンレス鋼研磨用
    砥石。
JP27306596A 1996-09-24 1996-09-24 高Crフェライト系ステンレス鋼研磨用砥石 Withdrawn JPH1094968A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002367772A (ja) * 2001-06-12 2002-12-20 Nisshin Steel Co Ltd ステンレス鋼製有機el素子用封止缶
JP2017071813A (ja) * 2015-10-05 2017-04-13 日新製鋼株式会社 耐食性に優れたステンレス鋼管
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Effective date: 20031202