JP2518231B2 - 鋼材熱間加工時の焼付防止方法 - Google Patents
鋼材熱間加工時の焼付防止方法Info
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- Lubricants (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、鋼材の熱間塑性加工時において被加工材と
ロールやダイス等の工具間の摩擦により被加工材あるい
は工具の表面に発生する焼付疵を防止する方法に関する
ものである。
ロールやダイス等の工具間の摩擦により被加工材あるい
は工具の表面に発生する焼付疵を防止する方法に関する
ものである。
（従来の技術） ステンレス鋼など高温で耐酸化性が優れている材料の
熱間塑性加工に際しては材料の表面とロールやダイス等
の加工用工具、あるいは材料を搬送する際に接触するス
キッドやガイドあるいはレール等との摩擦によって焼付
を発生し、その表面に著しい損傷を起こす場合がある。
熱間塑性加工に際しては材料の表面とロールやダイス等
の加工用工具、あるいは材料を搬送する際に接触するス
キッドやガイドあるいはレール等との摩擦によって焼付
を発生し、その表面に著しい損傷を起こす場合がある。
そして、この焼付を防止するための手段として、各種
の潤滑剤を供給したり、焼付を発生し難い材質を用いた
工具類を使用する等の対策が採られている。
の潤滑剤を供給したり、焼付を発生し難い材質を用いた
工具類を使用する等の対策が採られている。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、鋼材の塑性加工のように1200℃前後の
温度範囲にあっては、潤滑剤が燃焼したり、また潤滑剤
が付着し難い、等の理由によって潤滑剤の供給が困難で
ある。仮に潤滑剤が十分に供給できたとしても例えば圧
延加工の際にはロールとの間でスリップが発生して噛み
込み不良を起こす等の問題がある。
温度範囲にあっては、潤滑剤が燃焼したり、また潤滑剤
が付着し難い、等の理由によって潤滑剤の供給が困難で
ある。仮に潤滑剤が十分に供給できたとしても例えば圧
延加工の際にはロールとの間でスリップが発生して噛み
込み不良を起こす等の問題がある。
また、焼付を発生し難い工具類を使用する方法も未だ
十分満足できる結果が得られない。例えば近年セラミッ
クス製の工具類も使用されつつあるが、セラミックス製
の工具は耐衝撃性の不足による割れ損傷が多い他、著し
く高価であるという問題がある。
十分満足できる結果が得られない。例えば近年セラミッ
クス製の工具類も使用されつつあるが、セラミックス製
の工具は耐衝撃性の不足による割れ損傷が多い他、著し
く高価であるという問題がある。
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、
通常の耐熱鋼による工具類を使用するにもかかわらず焼
付を発生せず、しかも圧延加工等の際にもスリップを発
生させない方法を提供せんとするものである。
通常の耐熱鋼による工具類を使用するにもかかわらず焼
付を発生せず、しかも圧延加工等の際にもスリップを発
生させない方法を提供せんとするものである。
（問題点を解決するための手段） 本発明者は、ステンレス鋼等の高温で耐酸化性が優れ
ている材料が焼付を発生するのは、これらの材料は加熱
中あるいは高温での加工中に発生する酸化膜が少ないた
めに金属同士の接触が起り易いことに原因があるという
ことに着目し、このような焼付を発生し易い材料の加工
に際しては、予め材料表面に焼付を防止する機能をもっ
た物質を塗布して焼付防止に有効な皮膜を生成させるこ
とを考慮した。
ている材料が焼付を発生するのは、これらの材料は加熱
中あるいは高温での加工中に発生する酸化膜が少ないた
めに金属同士の接触が起り易いことに原因があるという
ことに着目し、このような焼付を発生し易い材料の加工
に際しては、予め材料表面に焼付を防止する機能をもっ
た物質を塗布して焼付防止に有効な皮膜を生成させるこ
とを考慮した。
しかし、前記したように高温の材料表面にこのような
物質を塗布することは困難であるため、本発明者は、焼
付防止に有効な物質を加熱前に材料の表面に塗布し、そ
の後の加熱によって密着性の良い耐焼付性皮膜を構成さ
せんとした。
物質を塗布することは困難であるため、本発明者は、焼
付防止に有効な物質を加熱前に材料の表面に塗布し、そ
の後の加熱によって密着性の良い耐焼付性皮膜を構成さ
せんとした。
しかして、耐焼付性皮膜を構成するについて本発明者
が種々実験、研究を重ねた結果、酸化鉄等の金属酸化物
の粉末を水ガラスをバインダーとして適正な割合で混合
し、適正な厚さ塗布した後加熱することが好ましいとい
うことを知見し、本発明を成立せしめたのである。
が種々実験、研究を重ねた結果、酸化鉄等の金属酸化物
の粉末を水ガラスをバインダーとして適正な割合で混合
し、適正な厚さ塗布した後加熱することが好ましいとい
うことを知見し、本発明を成立せしめたのである。
すなわち本発明は、鋼材の熱間塑性加工時に、酸化鉄
粉末と水ガラスを重量比で1:1から2:1の範囲内で混合し
て成る塗料を、被加工材表面に100〜1000μｍの厚さで
塗布した後加熱して熱間塑性加工を行うことを要旨とす
る鋼材熱間加工時の焼付防止方法である。
粉末と水ガラスを重量比で1:1から2:1の範囲内で混合し
て成る塗料を、被加工材表面に100〜1000μｍの厚さで
塗布した後加熱して熱間塑性加工を行うことを要旨とす
る鋼材熱間加工時の焼付防止方法である。
本発明において粉末とは、直径50μｍ以下のものをい
う。
う。
下記第１表は添付図面に示す高温摩擦試験方法によ
り、1200℃における結果から焼付の有無と摩擦係数を調
査した結果を示したものである。なお、添付図面中１は
被加工材に相当する円筒型試験片、２は工具に相当する
試験片、３は前記円筒型試験片１を加熱するための高周
波コイル、４は同じく円筒型試験片１に塗布した焼付防
止剤を示す。
り、1200℃における結果から焼付の有無と摩擦係数を調
査した結果を示したものである。なお、添付図面中１は
被加工材に相当する円筒型試験片、２は工具に相当する
試験片、３は前記円筒型試験片１を加熱するための高周
波コイル、４は同じく円筒型試験片１に塗布した焼付防
止剤を示す。
第１表には焼付防止剤を100μｍの厚さに塗布した場
合の結果を示し、焼付を起したものは×、起さなかった
ものは○で示した。また摩擦係数については0.2未満の
ものは圧延加工の際にスリップを発生し易いため評価と
しては×とした。
合の結果を示し、焼付を起したものは×、起さなかった
ものは○で示した。また摩擦係数については0.2未満の
ものは圧延加工の際にスリップを発生し易いため評価と
しては×とした。
上記第１表より明らかな如く、四三酸化鉄（Fe3O4）
は酸化第二鉄（Fe2O3）よりも若干摩擦係数が小さいも
のの両者共耐焼付性は良好で、かつ水ガラスとの割合が
1:1〜2:1の範囲内ではスリップ促進の害もない。しかし
ながら、水ガラスとの割合が0.5:1となると摩擦係数が
低くなりすぎてスリップの虞れがでてくる。また、水ガ
ラスの割合が3:1になると両者共皮膜が剥離し易くなり
焼付の発生がみられるようになる。
は酸化第二鉄（Fe2O3）よりも若干摩擦係数が小さいも
のの両者共耐焼付性は良好で、かつ水ガラスとの割合が
1:1〜2:1の範囲内ではスリップ促進の害もない。しかし
ながら、水ガラスとの割合が0.5:1となると摩擦係数が
低くなりすぎてスリップの虞れがでてくる。また、水ガ
ラスの割合が3:1になると両者共皮膜が剥離し易くなり
焼付の発生がみられるようになる。
さらに、上記第１表には比較例として酸化アルミニウム
（Al2O3）と酸化カルシウム（CaO）を使用した場合をも
示したが、同表より明らかな如く、酸化アルミニウム
（Al2O3）では焼付防止に関しては同様の効果を有する
ものの粒子が硬質であるために工具摩擦の点から望まし
くなく、また、酸化カルシウム（CaO）では摩擦係数が
低い傾向あるためスリップの虞れがあり、水ガラスとの
適正混合範囲が狭くなる。
（Al2O3）と酸化カルシウム（CaO）を使用した場合をも
示したが、同表より明らかな如く、酸化アルミニウム
（Al2O3）では焼付防止に関しては同様の効果を有する
ものの粒子が硬質であるために工具摩擦の点から望まし
くなく、また、酸化カルシウム（CaO）では摩擦係数が
低い傾向あるためスリップの虞れがあり、水ガラスとの
適正混合範囲が狭くなる。
本発明方法にあっては、前記塗料の塗布厚さについて
本発明者の実験、研究によりその望ましい範囲を確認し
たので下記第２表に示す。第２表は上記第１表と同じ試
験方法により塗布厚さを変えて同様の試験を行なった結
果を示したものである。
本発明者の実験、研究によりその望ましい範囲を確認し
たので下記第２表に示す。第２表は上記第１表と同じ試
験方法により塗布厚さを変えて同様の試験を行なった結
果を示したものである。
上記第２表より明らかな如く、塗布厚さが50及び1500
μｍの場合には焼付が発生している。これは50μｍの場
合には塗布厚さが薄すぎて、この塗膜を通してスケール
が発生し、このスケールと共に塗膜が剥離するためであ
る。また1500μｍの場合には塗膜が厚すぎて塗膜が一体
的に剥離するためである。よって、本結果より本発明方
法における塗布厚さは100〜1000μｍの範囲内とした。
μｍの場合には焼付が発生している。これは50μｍの場
合には塗布厚さが薄すぎて、この塗膜を通してスケール
が発生し、このスケールと共に塗膜が剥離するためであ
る。また1500μｍの場合には塗膜が厚すぎて塗膜が一体
的に剥離するためである。よって、本結果より本発明方
法における塗布厚さは100〜1000μｍの範囲内とした。
（作用） 本発明は、鋼材の熱間塑性加工時に、酸化鉄粉末と水
ガラスを重量比で1:1から2:1の範囲内で混合して成る塗
料を、被加工材表面に100〜1000μｍの厚さで塗布した
後加熱して熱間塑性加工を行うものである為、予め密着
性の良い酸化鉄層を鋼材に付与形成させることによって
金属同士の直接接触が少なくなって焼付が防止できる。
ガラスを重量比で1:1から2:1の範囲内で混合して成る塗
料を、被加工材表面に100〜1000μｍの厚さで塗布した
後加熱して熱間塑性加工を行うものである為、予め密着
性の良い酸化鉄層を鋼材に付与形成させることによって
金属同士の直接接触が少なくなって焼付が防止できる。
（実 施 例） １） 鋼板の熱間圧延に際し、加熱前のSUS304ステンレ
ス鋼製のスラブの表面にFe3O4:水ガラスが1:1の塗料を
約200μｍの厚さに塗布して1250℃に加熱し、しかる後
圧下率が35％で熱間圧延を行った。
ス鋼製のスラブの表面にFe3O4:水ガラスが1:1の塗料を
約200μｍの厚さに塗布して1250℃に加熱し、しかる後
圧下率が35％で熱間圧延を行った。
同一の条件で通常の方法によって熱間圧延を行った場
合は鋼板のエッジ付近に著しい焼付疵が発生したのに対
し、本発明方法による場合には全く焼付が発生しなかっ
た。
合は鋼板のエッジ付近に著しい焼付疵が発生したのに対
し、本発明方法による場合には全く焼付が発生しなかっ
た。
なお、焼付防止のため、通常の樹脂系の熱間圧延脂を
使用した場合にはスリップのために満足に圧延が行えな
かった。
使用した場合にはスリップのために満足に圧延が行えな
かった。
２） 継目無鋼管の穿孔圧延機により穿孔圧延をするに
際し、加熱前のSUS304ステンレス鋼製ビレットの表面に
Fe2O3:水ガラスが1:1の塗料を約200μｍの厚さに塗布し
て1290℃に加熱し、その後穿孔比が2.0で穿孔圧延を行
った結果、同一条件による通常の方法では穿孔後の外面
にガイドシューとの摩擦によるスパイラル状の焼付疵が
発生したのに対し、本発明方法による場合には全く焼付
が発生しなかった。
際し、加熱前のSUS304ステンレス鋼製ビレットの表面に
Fe2O3:水ガラスが1:1の塗料を約200μｍの厚さに塗布し
て1290℃に加熱し、その後穿孔比が2.0で穿孔圧延を行
った結果、同一条件による通常の方法では穿孔後の外面
にガイドシューとの摩擦によるスパイラル状の焼付疵が
発生したのに対し、本発明方法による場合には全く焼付
が発生しなかった。
なお、Fe2O3:水ガラスが0.5:1の塗料を塗布した場合
にはスリップが発生し穿孔できなかった。また、Fe2O3:
水ガラスが3:1の塗料を塗布した場合には塗膜が剥離し
てやはり焼付疵が発生した。
にはスリップが発生し穿孔できなかった。また、Fe2O3:
水ガラスが3:1の塗料を塗布した場合には塗膜が剥離し
てやはり焼付疵が発生した。
（発明の効果） 以上説明したように本発明は、鋼材の熱間塑性加工時
に、酸化鉄粉末と水ガラスを重量比で1:1から2:1の範囲
内で混合して成る塗料を、被加工材表面に100〜1000μ
ｍの厚さで塗布した後加熱して熱間塑性加工を行うもの
である為、予め密着性の良い酸化鉄層を鋼材に付与形成
させることによって金属同士の直接接触が少なくなって
焼付が防止できる。従って、本発明によれば工具寿命の
延長、製品の品質向上、あるいは手入工数の削減等に大
なる結果が得られる。
に、酸化鉄粉末と水ガラスを重量比で1:1から2:1の範囲
内で混合して成る塗料を、被加工材表面に100〜1000μ
ｍの厚さで塗布した後加熱して熱間塑性加工を行うもの
である為、予め密着性の良い酸化鉄層を鋼材に付与形成
させることによって金属同士の直接接触が少なくなって
焼付が防止できる。従って、本発明によれば工具寿命の
延長、製品の品質向上、あるいは手入工数の削減等に大
なる結果が得られる。
図面は高温摩擦試験方法の概略説明図である。 １、２は試験片、３は高周波コイル、４は焼付防止剤。
Claims (1)
- 【請求項１】鋼材の熱間塑性加工時に、酸化鉄粉末と水
ガラスを重量比で1:1から2:1の範囲内で混合して成る塗
料を、被加工材表面に100〜1000μｍの厚さで塗布した
後加熱して熱間塑性加工を行うことを特徴とする鋼材熱
間加工時の焼付防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61266380A JP2518231B2 (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 鋼材熱間加工時の焼付防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61266380A JP2518231B2 (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 鋼材熱間加工時の焼付防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63119924A JPS63119924A (ja) | 1988-05-24 |
| JP2518231B2 true JP2518231B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=17430132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61266380A Expired - Lifetime JP2518231B2 (ja) | 1986-11-07 | 1986-11-07 | 鋼材熱間加工時の焼付防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2518231B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5353105B2 (ja) * | 2008-07-31 | 2013-11-27 | 新日鐵住金株式会社 | 熱処理用鋼材の表面処理液および熱処理用鋼材の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5557306A (en) * | 1978-10-20 | 1980-04-28 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Hot rolling method |
| JPS59144512A (ja) * | 1983-02-08 | 1984-08-18 | Yushiro Do Brazil Ind Chem Ltd | 鋼材スケ−ルの生成抑制および剥離性改善方法 |
-
1986
- 1986-11-07 JP JP61266380A patent/JP2518231B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63119924A (ja) | 1988-05-24 |
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