超耐熱合金の高精度・高能率研削加工

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1 研究目的インコネルやナイモニック・ハステロイなどの超耐熱合金は,卓越した耐熱性・耐食性を有し,化学工業や火力発電・航空宇宙産業で重要な役割を演じているが,その卓越した機械的性質の為、高精度かつ高能率な研削加工が極めて困難である.耐熱合金の加工ではレジンボンドのCBN砥石が多く用いられているが耐摩耗性に劣るため、研削比の低下は否めない。本研究では耐摩耗性に優れるメタルボンドのCBN砥石を開発し、超耐熱合金の精密研削加工を行い,加工条件と仕上げ面性状の関係を明らかにすることを目的とした.2 研究方法本校内にある平面研削盤を用いて,生徒と共に各種耐熱合金の研削除去量の増加に伴う加工面の表面粗さ・研削抵抗・砥石摩耗を測定し、加工条件と仕上げ面性状の関係を明らかにする。材料であるCr基・Fe基・Co基の計12種類の超耐熱合金をダイヤ精密鋳造(株)が用意し、本校の機械実習室での研削実験と栃木県産業技術センターでの砥石表面の性状変化観察を実施した。3 研究成果各基の12種類の超耐熱合金の研削諸特性を明らかにし、その精密加工法が製造現場で実用され始めている。開発したブロンズ系メタルボンドCBN砥石は極めて有効で、Co基超耐熱合金では研削比1000以上でRz=2μm以下の精密な仕上げ面の創成に成功した。それらの成果を本校生が2007年9月の日本機械学会での学術論文講演の他、中国蘇州で2007年11月に開催された国際会議The 9th Precision Surface Finishingで学術論文発表を実施し、新聞・雑誌などで大きく報道された(下野新聞・読売新聞・朝日新聞)。また、これらの研究に取り組んだ生徒達の多くが、宇都宮大学や群馬大学などの国公立大学工学部に専門校枠推薦入試で合格するなど、キャリア教育としても絶大な効果が得られた。なお、国際会議主催者から論文発表した生徒に「優秀発表奨励賞」が、教諭に「優秀教育賞」が授与されている。