含玻璃填料的金属结合剂磨石的制作方法

1.本发明涉及一种含玻璃填料的金属结合剂磨石。


背景技术：

2.磨削加工的磨石所要求的主要性能为稳定的磨削效率和延长磨石的寿命。通常，金属结合剂磨石的磨削效率是通过自锐作用而维持的，所述自锐作用中，由于磨削过程中施加到磨石上的磨削阻力增加和/或产生的切割碎屑，用于固定磨粒的粘结剂后退，磨粒适度地自锐。另外，通过使切割碎屑良好地排出来抑制磨石的堵塞，从而可以得到稳定的磨削效率。作为促进自锐作用并抑制堵塞的方法，通常已知含有固体润滑剂、玻璃等填料作为磨石的构成成分的方法。
3.例如，专利文献1中公开了一种金属结合剂磨石，其特征在于，其是将由金刚石或立方晶氮化硼形成的超磨粒与陶瓷或玻璃制的中空球一起利用金属结合剂结合而成的。该金属结合剂磨石通过利用中空球降低密度的效果而使旋转平衡良好，中空球在磨削面上容易破裂而作为容屑槽发挥作用，因此，可以防止堵塞。
4.另外，专利文献2中公开了一种超磨粒金属结合剂磨石，其是使包含超磨粒和硫酸钡的软质磨粒分散于含有金属质颗粒和玻璃质颗粒的烧结性金属结合剂中并通过烧结而一体化而成的。该超磨粒金属结合剂磨石在获得由金属性结合剂带来的耐磨性的同时，由玻璃质成分带来的粘结侵蚀(侵蚀破坏)性通过由硫酸钡带来的微细切割碎屑的排出性而确实地以适当的速度体现。由此，有成为如下的超磨粒金属结合剂磨石的优点：即使用于珩磨、超精加工等精密的切削/研磨加工，也可发挥磨石的长寿命性和稳定的高切削性。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1：日本实开平5
‑
9859号公报
8.专利文献2：日本特开2008
‑
229794号公报


技术实现要素：

9.发明要解决的问题
10.专利文献1、2的金属结合剂磨石中，磨石的结合度降低并促进自锐，且在磨削加工中，由于固体润滑剂、玻璃等填料崩解而形成容屑槽。该容屑槽通过促进切割碎屑的排出等，从而堵塞被抑制，能够维持稳定的磨削效率。
11.然而，专利文献1中记载的金属结合剂磨石由于在金属结合剂磨石内包含孔隙，因此容易磨耗，难以延长磨石的寿命。另外，还有添加的中空球(填料)与磨粒、金属结合剂的结合力弱，发生磨粒脱落，锐度容易降低这样的问题。
12.专利文献2中记载的超磨粒金属结合剂磨石也含有玻璃质颗粒和软质磨粒，耐磨耗性优异的粘结材(金属质颗粒)的比例受到限制，因此，在进一步延长寿命上存在限度。
13.特别是，在使用粒径小的磨粒的微细区域的加工中，加工时产生的切割碎屑小，切
割碎屑削掉粘结剂的能力小。因此，微细区域的加工中使用的磨石需要降低粘结剂的结合强度以使磨粒自锐而维持磨削效率，难以进行高寿命化。鉴于这种情况，特别是要求在微细区域的加工中能实现高寿命且稳定的磨削效率的磨石。
14.另外，微细区域的加工中，为了形成稳定的磨削效率，优选提高磨石的弹性模量以使能够充分确保磨粒的突出量。
15.进而，近年来，发动机缸孔还有作为车辆、船舶等的发动机缸孔的材质要求高硬度化的市场。因此，还要求对珩磨加工的磨石赋予高磨削性，所述珩磨加工是一边使磨石在发动机缸孔等圆筒状的工件的内表面往复旋转运动，一边对工件的内表面进行研磨精整的加工。为了赋予高磨削性，也优选提高磨石的弹性模量。
16.然而，专利文献2的金属结合剂磨石中，由于包含超磨粒和软质磨粒，因此在提高作为磨石的弹性模量上存在限度。
17.上述情况下，本发明要解决的课题在于，提供：具有优异的磨削效率、能历经长时间地稳定进行磨削的磨石。
18.用于解决问题的方案
19.本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石的特征在于，具有金属结合剂层，所述金属结合剂层含有：磨粒、金属结合剂和玻璃填料，前述磨粒为金刚石和/或立方晶氮化硼，前述金属结合剂为含有cu的金属，前述玻璃填料的体积相对于前述金属结合剂的体积的比例为0.025以上且1.0以下，前述金属结合剂与前述玻璃填料相互扩散。
20.如此，通过使金属结合剂与玻璃填料相互扩散，从而金属结合剂与玻璃填料的结合强度提高。在磨削加工中的磨石所作用的磨削表面上，由于玻璃填料从构成金属结合剂的cu的扩散没有进行到的部分起逐渐磨耗，因此可以得到容屑槽。另外，由于磨石的强度没有大幅受损，因此，磨粒脱落所导致的锐度的降低被抑制。
21.另外，通过将前述玻璃填料的体积相对于金属结合剂的体积的比例设为0.025以上且1.0以下，从而可以抑制磨石的极端磨耗、堵塞。需要说明的是，玻璃填料相对于金属结合剂如果过多，则磨石的磨耗变大，磨石寿命短。另外，填料相对于金属结合剂如果过少，则容易由于堵塞等而导致磨削性降低，并且难以维持稳定的磨削性能。
22.另外，优选玻璃填料的平均粒径为1μm以上且低于3μm。通过使用这种粒径的玻璃填料，从而磨削性能不易波动，可以形成能进行更稳定的磨削加工的磨石。玻璃填料的平均粒径如果过小，则容屑槽的形成变得不充分，变得不易排出切割碎屑。另外，玻璃填料的平均粒径如果过大，则形成的容屑槽过度变大，磨削性能变得容易波动。
23.另外，优选玻璃填料含有选自由zn、sn、zr和ni组成的组中的1种以上的元素且不含有pb。zn、sn、zr和ni容易与属于金属结合剂成分的cu发生固溶反应，这些元素容易与cu相互扩散，因此，玻璃填料能够与金属结合剂更牢固地结合。另外，pb虽然与cu相互扩散，但毒性高、环境负荷大，故不优选。
24.另外，前述磨粒的平均粒径优选35μm以下。如果设为这种构成，则可以将磨削加工对象物的表面形状精加工成更高品质的状态，且可以形成高寿命的磨石。另外，磨粒的平均粒径如果过大，则在磨石的寿命的观点上有变得不利的倾向。
25.发明的效果
26.根据本发明，可以提供：具有优异的磨削效率、能历经长时间地稳定进行磨削的磨
石。
附图说明
27.图1的(a)为本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石的截面示意图。图1的(b)为示出使用了本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石的磨削加工时的金属结合剂层的情况的示意图。
28.图2为对于磨粒的粒度标绘金属结合剂层中的、玻璃填料的体积相对于金属结合剂的体积的比例的适宜范围的图。
29.图3为对于磨粒的粒度标绘金属结合剂层中的、磨石的体积相对于金属结合剂与玻璃填料的总计体积的比例的适宜范围的图。
30.图4为示出在金属结合剂层中金属结合剂与玻璃填料的相互扩散的状态的示意图。
31.图5的(a)为现有的金属结合剂磨石的截面示意图。图5的(b)为示出使用了现有的金属结合剂磨石的磨削加工时的金属结合剂层的情况的示意图。
32.图6为珩磨加工装置的示意截面图。
33.图7为实施例1的金属结合剂磨石的断裂面的sem图像、以及玻璃填料与金属结合剂的界面区域附近的4点的zr和cu的元素的存在比例的测定结果。
34.图8为标绘使用了实施例1和比较例1、2的金属结合剂磨石的耐磨耗试验中的、磨耗量相对于投射颗粒重量的图。
具体实施方式
35.以下，对本发明的实施方式详细地进行说明，但以下记载的技术特征的说明为本发明的实施方式的一例(代表例)，本发明只要不变更其主旨就不限定于以下的内容。需要说明的是，本说明书中使用“～”的表现的情况下，作为包含其前后的数值的表现使用。
36.图1的(a)为本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石的示意截面图。如图1的(a)所示，本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石10由金属结合剂层14形成，所述金属结合剂层14含有：磨粒11、金属结合剂12和玻璃填料13。金属结合剂层14中，磨粒11与玻璃填料13通过金属结合剂12而结合。
37.另外，金属结合剂层14中，金属结合剂12与玻璃填料13相互扩散。即，金属结合剂层14中，构成玻璃填料13的至少1种元素(例如zr)从玻璃填料区域向金属结合剂区域缓慢减少而存在，构成金属结合剂12的cu从金属结合剂区域向玻璃填料区域缓慢减少而存在。
38.磨粒11为金刚石、立方晶氮化硼。
39.另外，磨粒11越小，越能够将磨削加工对象物的表面精加工成高品质，根据要求的磨削加工对象物的表面的品质而适宜选择磨粒11的大小。另一方面，磨粒11如果过大，则有耐磨耗性降低的倾向，或变得也不适于精加工。为了可以用于珩磨加工那样的精加工、且形成高寿命的磨石，磨粒11的适合的平均粒径优选35μm以下。另外，如上述，磨粒11的平均粒径的下限可以根据目的而选择，没有特别限定。例如，磨粒11的平均粒径的下限可以为0.2μm以上、1μm以上。
40.需要说明的是，“平均粒径”是指中值粒径，是指通过基于激光衍射/散射法的粒度
分布测定而测得的体积基准的粒度分布中，相当于从微粒侧起累积50％的粒径。
41.玻璃填料13只要具有能与cu相互扩散的元素(特别是金属元素)就对其主骨架等没有特别限定，可以为硅酸玻璃、硼硅酸玻璃、硼盐玻璃、磷酸盐玻璃等任意骨架。
42.对于玻璃填料13，从容易与cu相互扩散的方面出发，含有选自由zn、sn、zr和ni组成的组中的1种以上的元素的玻璃填料是适合的。
43.另外，对于玻璃填料13，从环境方面出发，不含有pb的玻璃填料是适合的。
44.需要说明的是，“不含有pb”是指实质上不含pb，不排除以杂质水平混入pb的情况。具体而言，是指玻璃填料中的pb的含量低于1000ppm。
45.考虑与cu的相互扩散性、环境方面，含有选自由zn、sn、zr和ni组成的组中的1种以上的元素且不含有pb的玻璃填料是更适合的。
46.关于玻璃填料13的适合的平均粒径，其下限为1μm以上，其上限低于3μm。需要说明的是，玻璃填料13的大小可以根据磨粒11的大小、金属结合剂12与玻璃填料13的比例等，以在该范围内成为更适合的平均粒径的方式适宜选择。
47.金属结合剂12为含有cu的金属。优选含有cu作为主成分，金属结合剂可以为2～5元系合金。需要说明的是，含有cu作为主成分是指，含有cu作为构成金属结合剂的成分中含量(质量％)最高的成分。例如可以采用cu
‑
sn系合金、cu
‑
sn
‑
co系合金、cu
‑
sn
‑
co
‑
fe系合金、cu
‑
sn
‑
ni系合金等。
48.金属结合剂层14中，玻璃填料13的体积相对于金属结合剂12的体积的比例(玻璃填料13的体积/金属结合剂12的体积)为0.025～1.0。需要说明的是，玻璃填料13的体积相对于金属结合剂12的体积的比例优选考虑目的、磨削条件等根据磨粒11的粒度(平均粒径)、集中度等而调整。
49.例如，磨粒11的粒度#500～#800(磨粒11的平均粒径20～35μm左右)时，玻璃填料13的体积相对于金属结合剂12的体积的比例更优选为0.025～0.5。
50.磨粒11的粒度#1000～#2000(磨粒11的平均粒径8～15μm左右)时，玻璃填料13的体积相对于金属结合剂12的体积的比例更优选为0.05～0.7。
51.磨粒11的粒度#2500～#4000(磨粒11的平均粒径3～6μm左右)时，玻璃填料13的体积相对于金属结合剂12的体积的比例更优选为0.1～0.9。
52.磨粒11的粒度#6000以上(磨粒11的平均粒径0.2～2μm左右)时，玻璃填料13的体积相对于金属结合剂12的体积的比例更优选为0.2～1。
53.对于磨粒11的各粒度下的、玻璃填料13的体积相对于金属结合剂12的体积的比例的适宜范围，将更具体的例子示于图2。
54.如此，磨粒11的粒度越细(磨粒11的粒度的数值越大)，通过将玻璃填料13的体积相对于金属结合剂12的体积的比例调整得越大，从而不会对磨石产生异常磨耗，可形成能够持续地稳定进行加工的磨石。
55.与玻璃填料13的体积相对于金属结合剂12的体积的比例同样地，金属结合剂层14中的、磨粒11的体积相对于金属结合剂12与玻璃填料13的总计体积的比例(磨粒11的体积/金属结合剂12与玻璃填料13的总计体积)可以考虑目的、磨削条件等根据磨粒11的粒度(平均粒径)、集中度等而调整。
56.例如，磨粒11的粒度#500～#800(磨粒11的平均粒径20～35μm左右)时，磨粒11的
体积相对于金属结合剂12与玻璃填料13的总计体积的比例更优选为0.025～0.33。
57.磨粒11的粒度#1000～#3000(磨粒11的平均粒径5～15μm左右)时，磨粒11的体积相对于金属结合剂12与玻璃填料13的总计体积的比例更优选为0.125～0.23。
58.磨粒11的粒度#4000以上(磨粒11的平均粒径0.2～3μm左右)时，磨粒11的体积相对于金属结合剂12与玻璃填料13的总计体积的比例更优选为0.0025～0.15。
59.对于磨粒11的各粒度下的、磨粒11的体积相对于金属结合剂12与玻璃填料13的总计体积的比例的适宜范围，将更具体的例子示于图3。
60.如此，磨粒11的体积相对于金属结合剂12与玻璃填料13的总计体积的比例在0.0025～0.33的范围中，磨粒11的粒度越细(磨粒11的粒度的数值越大)，通过将磨粒11的体积相对于金属结合剂12与玻璃填料13的总计体积的比例调整得越小，从而不会对磨石产生异常磨耗，可形成能够持续地稳定进行加工的磨石。
61.另外，图4示出本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石10的金属结合剂层14中的、金属结合剂12与玻璃填料13相互扩散的状态。如图4所示，在金属结合剂12与玻璃填料13的界面部分形成的相互扩散区域100包含：构成玻璃填料13的至少1种元素扩散而成的玻璃成分扩散区域100a、和金属结合剂12的cu扩散而成的cu扩散区域100b。玻璃填料13包含：cu未扩散的未扩散区域101、和覆盖未扩散区域101的cu扩散区域100b。通过形成这种构成，从而磨削加工中的玻璃填料13的崩解容易性在cu扩散区域与未扩散区域中不同，因此，在能进行由生成容屑槽所产生的稳定的磨削的同时，可以抑制磨石强度的降低。
62.特别适宜的是，金属结合剂层14在金属结合剂12与玻璃填料13的界面部分具有相互扩散区域100，所述相互扩散区域100包含：玻璃填料13中含有的选自由zn、sn、zr和ni组成的组中的1种以上的元素扩散而成的玻璃成分扩散区域100a、和金属结合剂12中含有的cu扩散而成的cu扩散区域100b，在玻璃填料13的内部具有未扩散区域101。
63.cu的扩散深度d(cu扩散区域100b的厚度)为玻璃填料13的平均半径的5％以上。另外，cu的扩散深度d的上限只要是玻璃填料13的内部存在未扩散区域101的范围即可。另一方面，cu的扩散如果少，则磨石的强度降低，有寿命变短的倾向，因此，cu的扩散深度d适合为玻璃填料13的平均半径的10％以上。另外，cu的扩散如果过多，则玻璃填料13变得不易崩解，难以充分得到容屑槽的效果，有变得不易发挥期望的磨削性能的倾向。因此，cu的扩散深度d适合为玻璃填料13的平均半径的60％以下。
64.另外，构成玻璃填料13的成分的扩散深度(玻璃成分扩散区域100a的厚度)例如与cu的扩散深度为同等程度(cu的扩散深度d的0.8～1.2倍)。
65.需要说明的是，本说明书中“平均半径”是指将平均粒径除以2而得到的值。
66.另外，金属结合剂12与玻璃填料13的相互扩散的有无、扩散深度可以通过利用eds元素分析来分析金属结合剂12与玻璃填料13的界面区域附近的构成元素而确认。
67.此处，对磨削加工时的本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石10的状态进行说明。
68.如果开始进行工件30的磨削加工，则如图1的(b)所示，在磨削表面，玻璃填料13选择性地磨耗而形成容屑槽15。容屑槽15发挥有效地排出切割碎屑而抑制堵塞的作用。
69.此时，对于玻璃填料13，与扩散有金属结合剂12的cu的部分相比，未扩散cu的部分更脆，从而从没有进行cu的扩散的部分崩解，因此，磨石强度不会大幅受损。
70.另外，金属结合剂12与玻璃填料13相互扩散，从而玻璃填料13的磨粒11的保持力改善，因此，磨粒脱落也被抑制。进而，可以提高磨石10的弹性模量，磨粒11的陷入也被抑制，可以确保充分的突出量，因此，可以维持锐度。
71.如果持续磨削加工，则磨粒11前端缓慢地磨耗的同时，由于切割碎屑，金属结合剂12和玻璃填料13缓慢地被削去而后退，磨粒11进行自锐。
72.作为结果，可以历经长时间地维持高的磨削效率，稳定地进行磨削加工。
73.另一方面，图5的(a)中示出现有的金属结合剂磨石的截面示意图。现有的金属结合剂磨石20具有金属结合剂层24，所述金属结合剂层24由磨粒21、金属结合剂22和石墨(固体润滑剂)23形成。现有的金属结合剂磨石20中，如图5的(b)所示，如果开始进行工件30的磨削加工，则石墨23脱落而形成容屑槽25。石墨23与磨粒21、金属结合剂23的结合力低，整体脱落，因此，磨石20的强度降低。另外，石墨23的磨粒21的保持力弱，容易引起由磨粒脱落、磨粒的陷入造成的锐度降低。
74.本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石10的适合的用途为精加工中使用的磨石、且为用于要求高品质的微细区域的磨削加工的磨石。另外，本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石10如上所述，具有稳定的磨削效率，且为长寿命的磨石，可以历经长时间地稳定进行连续磨削。因此，特别适合于无修整中的应用。
75.具体而言，本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石10适合作为用于珩磨加工的珩磨磨石。本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石10可以历经长时间地维持稳定的高磨削效率，因此，特别适合作为无修整切削加工用的珩磨磨石。
76.作为用于进行珩磨加工的装置，例如如图6所示，可以使用如下的珩磨加工装置40，其具有：安装于主体外周的圆周方向多个部位的珩磨磨石41；珩磨头44，其具备在主体内部以能上下移动的方式插入的锥形锥42、和通过锥形锥42的下降而将珩磨磨石41向缸孔内表面挤压的插座43；和，使该珩磨头44旋转和沿轴向移动的驱动机构(未作图示)。本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石10可以制成安装于这种珩磨加工装置40的珩磨磨石41。
77.接着，对本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石10的制造方法的一例进行说明。
78.本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石10可以通过具备如下工序的制造方法而得到：将磨粒11与玻璃填料13与含有cu的金属粉混合而得到混合物的混合工序；将前述混合物填充至成型模具的填充工序；和，将填充有前述混合物的成型模具加压加热，边使玻璃填料13与前述金属粉进行相互扩散反应边形成金属结合剂层14的成型工序。
79.混合工序为将磨粒11与玻璃填料13与含有cu的金属粉混合而得到混合物的工序。
80.成为该工序中使用的原料的含有cu的金属粉可以使用与金属结合剂12的构成相应的组成的合金粉、混合粉。磨粒11和玻璃填料13如上述。
81.原料的体积配混比率可以在含有cu的金属粉：玻璃填料＝1：1～40：1的范围内调整。另外，以体积配混比率计，可以在含有cu的金属粉：磨粒＝1：1～85：1、8：1～80：1的范围内调整。
82.另外，体积配混比率优选根据使用的磨粒的粒度(平均粒径)等而调整。
83.填充工序为将混合工序中得到的混合物填充至成型模具的工序。成型模具可以根据目标磨石的形状而任意选择。
84.成型工序为将填充工序后的、填充有混合物的成型模具加压加热，边使玻璃填料
13与前述金属粉进行相互扩散反应边形成金属结合剂层14的工序。
85.成型工序中的成型温度、成型压力、成型时间等成型条件可以根据含有cu的金属粉、玻璃填料的种类，在玻璃填料与金属粉发生相互扩散反应的范围内适宜调整。
86.另外，只要玻璃填料13与前述金属粉的相互扩散反应进行而使得在玻璃填料13的内部残留有未扩散区域即可，但如上所述，相互扩散如果过少，则得到的磨石在磨削加工中容易强度降低。另一方面，相互扩散如果过多，则有得到的磨石的磨削效率降低的倾向。因此，成型工序中，优选以通过玻璃填料13与前述金属粉的相互扩散反应使cu扩散至玻璃填料的平均半径的5％以上的区域的方式调整成型温度、成型压力、成型时间，形成金属结合剂层14，更优选使cu扩散至玻璃填料的平均半径的10％以上的区域。另外，例如可以调整成型温度、成型压力、成型时间而使得由玻璃填料13与前述金属粉的相互扩散反应引起的cu的扩散达到玻璃填料的平均半径的60％以下的区域。
87.例如从相互扩散反应容易进行的方面出发，成型温度优选350℃以上、更优选400℃以上。另外，成型温度如果过高，则相互扩散反应过度进行，因此，优选600℃以下、更优选500℃以下。
88.另外，成型压力优选50kg/cm2以上、更优选100kg/cm2以上。另外，优选500kg/cm2以下、更优选300kg/cm2以下。
89.实施例
90.[实施例1]
[0091]
将以67.5：5：27.5(体积比)混合有cu和sn的混合粉、金刚石磨粒(平均粒径25μm、#700)、含zr的磷酸盐玻璃(平均粒径2.5μm)的混合物填充至成型模具。然后，在氮气气氛、450℃、150kg/cm2的条件下进行成型加工，得到由金属结合剂层形成的金属结合剂磨石(1)。
[0092]
[实施例2]
[0093]
使用以85：5：10(体积比)混合有cu和sn的混合粉、金刚石磨粒(平均粒径25μm、#700)、含zr的磷酸盐玻璃(平均粒径2.5μm)的混合物，除此之外，与实施例1同样地得到金属结合剂磨石(2)。
[0094]
[比较例1]
[0095]
不使用磷酸盐玻璃，使用以95：5(体积比)混合有cu和sn的混合粉、金刚石磨粒(平均粒径25μm、#700)的混合物，除此之外，与实施例1同样地得到金属结合剂磨石(3)。
[0096]
[比较例2]
[0097]
使用硅酸玻璃(平均粒径2.5μm)代替磷酸盐玻璃，除此之外，与实施例1同样地得到金属结合剂磨石(4)。
[0098]
需要说明的是，比较例2中使用的硅酸玻璃的zr、sn、zn和ni的含量为检测限以下。
[0099]
[比较例3]
[0100]
使用石墨(平均粒径2.5μm)代替磷酸盐玻璃，除此之外，与实施例1同样地得到金属结合剂磨石(5)。
[0101]
[磨石的评价]
[0102]
使得到的金属结合剂磨石3点弯曲而断裂，对其断裂面进行评价。
[0103]
以eds元素分析评价金属结合剂磨石(1)的断裂面的玻璃填料，结果玻璃填料内部
存在有cu未扩散的未扩散区域。
[0104]
另外，对于金属结合剂磨石(1)的断裂面的玻璃填料与金属结合剂的界面区域附近，也以eds元素分析进行评价。将以eds元素分析测定金属结合剂磨石(1)的断裂面的玻璃填料与金属结合剂的界面区域附近的4点的zr和cu的元素的存在比例(质量％)而算出的结果示于图7。
[0105]
如图7所示，金属结合剂磨石(1)中，虽然所使用的混合粉不含有zr，但是即使在金属结合剂区域中的与玻璃填料的界面附近，也确认到zr的存在。进而，确认了zr的存在比例从与玻璃填料的界面向金属结合剂区域的内部而减少。另外，虽然使用的玻璃填料不含有cu，但是即使在玻璃填料区域中的与金属结合剂的界面附近，也确认到cu的存在，确认了cu的存在比例从与金属结合剂的界面向玻璃填料区域的内部而减少。由该结果可以说，金属结合剂磨石(1)中，构成金属结合剂的cu与构成玻璃填料的zr至少相互扩散。
[0106]
另外，以eds元素分析测定金属结合剂磨石(1)的断裂面的磨粒表面的元素，结果检测到c、cu、zr和sn。
[0107]
对于金属结合剂磨石(2)，也同样地评价了断裂面，结果在玻璃填料的内部存在未扩散区域，另外，在玻璃填料与金属结合剂的界面区域附近确认到cu与zr的相互扩散。
[0108]
对于比较例2的金属结合剂磨石(4)，也同样地评价了断裂面，结果金属结合剂磨石(4)中，确认不到金属结合剂与玻璃填料的相互扩散。
[0109]
[耐磨耗试验]
[0110]
对于金属结合剂磨石(1)(实施例1)、金属结合剂磨石(3)(比较例1)和金属结合剂磨石(4)(比较例2)，对磨石以一定的投射速度投射规定重量的硬质颗粒，求出此时的磨耗量(凹陷深度)。将所投射的硬质颗粒的重量(投射颗粒重量(g))标绘在横轴、各投射颗粒重量下的磨耗量(μm)标绘在纵轴，将其结果示于图8。
[0111]
如图8所示，金属结合剂磨石(1)与金属结合剂磨石(4)相比，磨石的磨耗量大幅降低，与金属结合剂磨石(3)同等。亦即，可以确认金属结合剂磨石(1)虽然含有玻璃填料，但是具有不会大幅损伤磨石强度的结构。
[0112]
[使用了磨石的磨削试验]
[0113]
用粘接剂将金属结合剂磨石(2)(实施例2)粘接于基体金属，形成珩磨磨石。将其安装于珩磨加工装置(机械扩张珩磨盘)，在下述条件下进行磨削试验。
[0114]
·
珩磨磨石的配置根数：6根
[0115]
·
磨石圆周速度：95m/分钟
[0116]
·
往复速度：25m/分钟
[0117]
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磨削液：水溶性磨削液
[0118]
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加工物：相当于铸铁fc250、内径φ84mm
×
高度135mm
[0119]
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加工时间：15秒
[0120]
另外，对于金属结合剂磨石(5)(比较例3)，也同样地进行了磨削试验。
[0121]
对试验后的金属结合剂磨石(2)的表面进行sem观察。其结果，金属结合剂磨石(2)中，相对于金属结合剂，选择性地磨耗玻璃填料，形成了容屑槽。
[0122]
另外，根据eds映射的结果，在凹部确认到zr的存在。根据该结果，推测金属结合剂磨石(2)中，玻璃填料缓慢地崩解。
[0123]
将基于金属结合剂磨石(2)的加工物的磨削量作为基准(磨削性指数100％)，比较金属结合剂磨石(2)与金属结合剂磨石(5)的磨削性指数(％)。以金属结合剂磨石(2)的相对值(将基于金属结合剂磨石(5)的加工物的磨削量除以基于金属结合剂磨石(2)的加工物的磨削量再乘以100而得到的值)的形式算出金属结合剂磨石(5)的磨削性指数(％)，结果金属结合剂磨石(5)的磨削性指数(％)为96％。
[0124]
另外，将金属结合剂磨石(2)的磨耗量的倒数作为基准(耐磨耗性指数100％)，比较金属结合剂磨石(2)与金属结合剂磨石(5)的耐磨耗性指数(％)。以金属结合剂磨石(2)的相对值(将金属结合剂磨石(5)的磨耗量的倒数除以金属结合剂磨石(2)的磨耗量的倒数再乘以100而得到的值)的形式算出金属结合剂磨石(5)的耐磨耗性指数(％)，结果金属结合剂磨石(5)的耐磨耗指数(％)为65％。
[0125]
根据该结果，可知，金属结合剂磨石(2)与金属结合剂磨石(5)(现有的磨石)相比，具有同等以上的磨削效率，且磨石的寿命大幅改善。
[0126]
另外，磨削试验中，金属结合剂磨石(2)的磨削效率也稳定。
[0127]
产业上的可利用性
[0128]
本发明的含玻璃填料的金属结合剂磨石可以在要求高品质的微细区域的磨削加工中利用，特别是在无修整使用环境下也可以利用。例如在汽车用发动机的气缸内表面等的珩磨加工中可以广泛利用。
[0129]
附图标记说明
[0130]
10 含玻璃填料的金属结合剂磨石
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11、21 磨粒
[0132]
12、22 金属结合剂
[0133]
13 玻璃填料
[0134]
14、24 金属结合剂层
[0135]
15、25 容屑槽
[0136]
20 现有的金属结合剂磨石
[0137]
23 石墨
[0138]
30 工件
[0139]
40 珩磨加工装置
[0140]
41 珩磨磨石
[0141]
42 锥形锥
[0142]
43 插座
[0143]
44 珩磨头
[0144]
100 相互扩散区域
[0145]
100a 玻璃成分扩散区域
[0146]
100b cu扩散区域
[0147]
101 未扩散区域