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ステンレス鋼の研削

September 16, 2022

金属材料の分類では、金属組織特性に従って、ステンレス鋼はマルテンサイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、二相系(オーステナイト・フェライト系)ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼の5 つに分類することができます。 最もありふれた1 つはオーステナイト系ステンレス鋼で、ステンレス鋼全体の約 70% を占めています。

ステンレス鋼研削用ダイヤモンドツール

フェライト系形成元素:Cr、Mo、Si、Ti、Nb、オーステナイト系形成元素:C、N、Ni、Mn、Cu等、さまざまな元素を添加すると、ステンレス鋼の微細構造に直接影響します。 その中でも、ステンレス鋼中のCr元素の含有量は、ステンレス鋼の耐食性と耐酸化性と強くつながっています。

現在、Cr及びNi元素添加のステンレス鋼は、ステンレス鋼の総生産量の60%以上を占めています。 構造用鋼と比較して、ステンレス鋼は熱伝導率が低く、弾性率が低く、伸びが大きく、断面収縮が大きく、研削加工に多くの困難をもたらします。

研削の特筆すべき特徴は、粘りを起こしやすく、研削工具をブロックし、研削効率と研削仕上げに影響を与え、さらにはステンレス鋼加工と研削工具の両方に悪影響を与えることです。

ステンレス鋼研削ダイヤモンド砥石

ステンレス鋼研削の特徴:

1.ステンレス鋼は靭性が高く、熱強度が高く、砥石砥粒の刃先の負のすくい角が大きいため、研削時に研削屑が取れにくい、切削抵抗が大きく、押し出しと摩擦が激しい。 単位面積あたりの研削力は非常に大きく、研削温度は1000℃~1500℃に達することがあります。 同時に、高温高圧の作用下では、砥粒が砥石に付着しやすく、砥粒間の隙間を埋めて、砥粒の切削効果を失います。 ステンレス鋼の種類によって砥石の目詰まりも異なり、例えば、耐濃硝酸ステンレス鋼や耐熱ステンレス鋼を研削する場合、1Cr18NiTiよりも粘りや目詰まりが深刻ですが、 1Cr13 や 2Cr13 等のマルテンサイト系ステンレス鋼はちょっと軽いです。

 

ステンレス鋼の熱伝導率は小さく、研削中に生じた高温はエクスポートしにくく、ワークピースの表面は火傷や焼鈍しやすく、焼鈍層の深さは0.01〜0.02mmに達することがあります。 研削加工時に激しい押し出し変形が発生し、研削面の加工硬化が生じます 。特にオーステナイト系ステンレス鋼の研削では、オーステナイト組織があまり安定していないため、研削後にマルテンサイト組織が生じやすく、続いて、表面硬化が深刻になります。

被削材の焼け

ステンレス鋼の線膨張係数は大きく、研削熱の作用で変形しやすく、そのサイズ精度は制御が難しい。 特に薄肉で細長い加工物の場合、この現象はより深刻です。

 

ほとんどの種類のステンレス鋼は磁化できません. 平面研削中に、ワークピースは機械的なクランプまたは特別な治具によってのみクランプでき、で、特に、薄べったい板の場合は変形やスケッチ誤差が発生しやすい。 同時に、研削時にバタつきを引き起こし、うろこ状の波紋が現れます。

ステンレス鋼研削用ツー

解決策:

1. ステンレス鋼を研削する場合、研削砥石の粘りと目詰まりを減らすことが研削効率を向上させる重要な要素であり、研削力を維持するために、加工中に砥石を頻繁にドレッシングする必要があります。 トリミングされた砥石の両側の角にバリがなくなります。

 

2. 砥粒の選択は非常に重要です: CBN (立方晶窒化ホウ素) 砥石レジンボンド。 ステンレス鋼の精研削に適しており、硬度が高く、熱安定性が良く、化学的慣性が良く、耐高温研磨剤が鈍くなりにくいです。

 

3. ステンレス鋼研削用砥石はセルフシャープニング能力が良ければなりません。硬度はG-K級で、 主にJ級。

 

4. 研削中の砥石の粘りや詰まりを減らし、粗面度を確保しながら、粗い砥粒を選択する必要があります。 荒砥には46#グリットで、仕上げ砥には60~80#グリットをご使用ください。 面粗度がちょっと低い場合、荒研削と仕上げ砥を別途行い、仕上げ研削代は一般的に0.05mmで、クランプ誤差が大きい場合は0.1mmでもいい。

 

5.研削液の選択は、潤滑と冷却2つの機能を考慮しなければなりません。ステンレス鋼を研削するためのクーラントは、一般的に冷却性能に優れたエマルジョン、または表面張力の低い極圧添加剤アリのクーラントです。 流量は20~40L/min、砥石直径は80L/minです。

 

6.切り込みの選択は、取り代に応じて決定します. 一般に、ステンレス鋼の研削代は小さくする必要があります. 円筒研削の場合、直径の研削代は0.15〜0.3mmであり、 仕上げ砥の研削代0.05mmの内面研磨は基本的に円筒研削と同じです。 平面研削の時、面積が小さく剛性の良い加工物の場合、片取り代は0.15~0.2mm、面積の大きく剛性が悪い加工物の場合、片取り代は0.25~0.3mmです。

 


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