コバルト合金を機械加工する際に考慮すべきことは何ですか?

コバルト合金を機械加工する場合、多数の重要な要素が相互に関連しており、機械加工プロセスの品質と効率に総合的に影響を及ぼします。

コバルト合金の加工においては、切削工具の材質が極めて重要です。合金の硬度が高く、切削温度が700～1000℃に達するため、従来の超硬合金工具は800℃以下では効果的に機能することが困難です。そのため、加工中に発生する課題に対処するには、高い硬度、強度、靭性、そして優れた高温化学的安定性を備えたセラミック工具や立方晶窒化ホウ素（CBN）工具などの工具を選択する必要があります。

切れ刃の形状も重要です。機械の出力と加工システムの剛性が許す限り、高い幾何学的強度を持つ円形切れ刃を優先すべきです。しかし、直角段付き円筒面を持つワークを加工する場合、円形切れ刃では十分なクリアランスを確保できません。このような場合、切れ刃角が80°のC型切れ刃など、適切な形状の切れ刃が役立ちます。

コバルト合金の熱伝導性と電気伝導性にも特別な注意が必要です。熱伝導率が低いため、熱処理時の温度管理は非常に重要です。過熱は合金の性能を低下させる可能性があります。さらに、室温での電気伝導率は銅の1～2%に過ぎず、導電性が低いと言えます。加工中は、合金への電流による損傷を避ける必要があります。

加工時に考慮すべきもう一つの要素は耐食性です。コバルト合金は硝酸や酢酸溶液に対して高い耐食性を示しますが、一部の合金は硫酸溶液中で腐食する可能性があります。そのため、適切な切削液を選択し、合金の腐食を防ぐための保護対策を講じることが不可欠です。

加工パラメータの制御は、加工品質と工具寿命を確保する上で非常に重要です。切削速度、送り速度、切削深さといったパラメータを厳密に制御するとともに、加工中の適切な潤滑と冷却を維持することで切削熱と切削抵抗を低減し、加工効率と表面品質を向上させる必要があります。これらの側面を総合的に考慮し、適切に対処することによってのみ、コバルト合金加工において最適な結果を得ることができます。