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JPH02206693A - 熱間加工用潤滑剤 - Google Patents

熱間加工用潤滑剤

Info

Publication number
JPH02206693A
JPH02206693A JP2705589A JP2705589A JPH02206693A JP H02206693 A JPH02206693 A JP H02206693A JP 2705589 A JP2705589 A JP 2705589A JP 2705589 A JP2705589 A JP 2705589A JP H02206693 A JPH02206693 A JP H02206693A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lubricant
water
graphite
dispersant
borate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2705589A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiro Nakajima
一博 中島
Toshiro Mase
間瀬 俊郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP2705589A priority Critical patent/JPH02206693A/ja
Publication of JPH02206693A publication Critical patent/JPH02206693A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱間加工用潤滑剤に係り、特にマンドレルミ
ル圧延におけるマンドレルバ−に塗布して潤滑効果を高
める際に有効な潤滑剤に関する。
〔従来の技術〕
炭素鋼、合金鋼またはステンレス鋼等の鋼の熱間加工に
おいて、工具と鋼との接触面で生じる相対すべり時に生
じる摩擦力、工具表面への鋼の焼付き、工具の磨耗等を
低減するために、工具へ潤滑剤を塗布することが行われ
ている。
この潤滑剤については、種々の角度から検討が加えられ
てきた。これを継目無鋼管製造のための熱間加工として
のマンドレルミル圧延に用いるマンドレルバ−へ塗布す
る潤滑剤について主に説明すれば、大別すると、黒鉛を
鉱物油に分散した油性型のものと、水に分散させた水分
散型のものとがある。
前者の油性型潤滑剤では、使用時、悪臭、発煙があり、
作業環境の悪化、火災発生の危険性を招くばかりでなく
、潤滑性塗膜が不均一となりがちである。
そこで、現在では、たとえば特開昭58−138795
号(酢酸ビニル共重合体)、同58−19395号(ポ
リアミド樹脂)、同58−19396号(フェノール樹
脂)などにみられるように、合成樹脂をバインダーとし
た水分散型潤滑剤が主流となっている(先行技術1)。
また、バインダーとして、特開昭61−98796号お
よび同61−98797号には、合成樹脂と石油系アス
ファルトとを併用したものも知られている(先行技術2
)。
さらに、特公昭56−7976号および同56−172
97号には、リン酸またはその塩、硼酸またはその塩、
アルカリ金属の酸化物またはその塩を用いることが開示
されている(先行技術3)。
他方、黒鉛と硼酸とを併用する潤滑剤については、特開
昭48−99068号や特公昭37−2467号に示さ
れている(先行技術4)。また、黒鉛と硼砂(N a 
2 B 407 )とを併用することも知られている(
先行技術5)。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、前衛の先行技術1に係わる潤滑剤によると、マ
ンドレルバ−表面への付着性に優れ、塗布、乾燥後に冷
却水などに対して流れ落ちるか否かのいわゆる耐水性に
も優れるが、耐熱性に劣る。
たとえば、マントルレバー表面温度が250°C以上に
なると、合成樹脂が熱分解を起こし、バインダーとして
の機能を失って付着量が減少し、潤滑効果が十分でない
。さらに、マンドレルバ−温度が低い条件で潤滑被膜を
形成させても、圧延時の素管湿度はl000〜1200
℃と高いため、瞬時に熱分解を起こし、マンドレルバ−
への密着性が劣化し、潤滑性がかなり悪いものであった
かかる点を解決するために先行技術2があるが、十分な
潤滑性を示すにいたっていない。
先行技術3および4のように、硼酸を用いる場合、硼酸
の水に対する溶解性は、水温20℃で、水100gに対
して3.99gと少なく、このためマンドレルバ−に対
する密着性が悪く、圧延時潤滑不良を招く。硼酸がバイ
ンダーとして十分に機能するためには、マンドレルバ−
湿度が300℃以上の高温が必要となり、実用性に乏し
い。
先行技術5のように、硼砂を用いるとして10℃の水1
00gに対して1.6gと溶解性は少なく、同様にマン
ドレルバ−に対する密着性がなく、マンドレルバ−湿度
として878℃以上が必要条件となる。
そこで、本発明の主たる目的は、付着性、密着性に優れ
、十分な耐熱性を有17、水に対する溶解性が高く、総
体として潤滑性に優れる潤滑剤を提供するこ吉にある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題は、黒鉛粉末20〜85重量%と、硼酸カリウ
ムもしくは硼酸リチウムまたはその混合物80〜15重
量%とを含有する潤滑剤組成物が水に分散していること
で解決できる。
[作用〕 本発明では、黒鉛と硼酸カリウムまたは硼酸リチウムと
を主成分としている。この硼酸カリウムまたは硼酸リチ
ウムを特に採用1.たのは、黒鉛のバインダーとして低
温でも高温でも優れた密着性を示す、黒鉛の酸化防止効
果がある、水への溶解性が大きい、ずなイっち硼酸カリ
ウlいて10℃の水100gに対して11.8g、硼酸
リチウムでは易であり、さらに1000℃をはるかに超
える温度にも十分耐えるほど耐熱性が高い、それ自身で
高い潤滑性を有するからである。
〔発明の具体的構成〕
以上本発明をさらに詳説する。
本発明に係る潤滑剤は、次遅の潤滑剤組成物が水に分散
してなるものである。
潤滑剤組成物は、(、A)黒鉛粉末および(B)硼酸カ
リウムもしくは硼酸リチウムを含む。
黒鉛粉末の含有量は、20〜85重量%、より好ましく
は40〜75重量%とされる。この黒鉛含有量が少ない
と、潤滑性が乏しい、また多いきその反面としてのバイ
ンダー(硼酸カリウムまたはリチウムあるいはそれらの
混合物)量が少なくなるため、工具(マントルレバーな
ど)に対する密着性に難を生じる。黒鉛の粒径としては
、30μm以下が好ましい。
潤滑剤組成物には、硼酸カリウムもしくは硼酸リチウム
またはそれらの混合物がバインダーとして含まれる。
かかるバインダーの含有量は、15〜80重量蟹より望
ましくは30〜70重、@%とされる。バインダー含有
量が少ないと、工具への密着性が悪くなり、多いと潤滑
性が悪くなる。
また、上記AおよびBの合計看は、80重唄%以上、特
に90重量%以上であることが望まれる。
潤滑剤組成物中には、分散剤のほか、防腐剤、防錆剤、
消泡剤、皮膜形成用合成樹脂、他の潤滑成分等を含んで
もよい。
分散剤を10重量%以下で含有させることは有効であり
、この分散剤としては、メチルセルロース、カルボキシ
メチルセルロース等の水溶性繊維素誘導体;ポリサッカ
ライド、ザンサンタンガム等の多糖類;ポリビニルアル
コール等の水溶性合成高分子等を挙げることができる。
この種の分散剤は、有機物であるので、10重量%を超
えて添加することは、高温マンドレルバ−への密着性低
下、発煙を招く。分散剤を添加しない場合、分散液を十
分に攪拌すれば分散は可能である。
上記の分散剤以外の添加してもよい添加剤の具体例とし
ては、トリアジン、ナトリウムビリジオン、アミン類、
カルボン酸金属塩、ペンドトリアゾール、ベンゾチアゾ
ール、油脂類、アスファルト等の石油および石炭レジン
類、合成潤滑剤、塩化イオウ、リン等の極圧剤、シリコ
ーン類、ポリオキシアルキレンアルチルエーテル等の界
面活性剤、アルキレン系重合体等を挙げることができる
潤滑剤組成物の水に対する分散量としCは、10〜60
重量%、特に20〜50Xが好ましい。
かかる潤滑剤組成物の水への分散液は、対象面に、たと
えばマンドレルバ−に塗布され、乾燥された後、使用に
供される。潤滑皮膜の厚みとしては、乾燥膜厚で10〜
100μm、特に30〜80μmが望ましい。膜厚が薄
いと潤滑性が十分でなく、膜厚が厚いと特に潤滑性が増
す訳ではないし、経済的でなく、必要以上よ潤滑剤は圧
延時において流れ出て環境り好ましくない。
分散はBを水に溶解した溶液にAを分散する、あるいは
Aを水に溶解した溶液にBを分散する、ΔおよびBを混
合したのち水に分散するなど適宜の順序で行うことがで
きる。分散手段は、アジテータ−、ホモミキサーなどを
用いることができる。
対象面に対する塗布は、スプレー塗布、ハケ塗り、ドブ
漬けなどを採用できる。100℃以下の温度ではこれら
の全ての方法を用いることができるけれども、100℃
を超える温度ではスプレー塗布によることとなる。乾燥
は、対象面が80℃以ヒの場合にはほぼ瞬間的に乾燥す
る。それより低い温度の場合には、常温乾燥、熱風乾燥
を行えばよい。
本発明は、マンドレルバ−などのほか、熱間鍛造の潤滑
にも適用できる。
〔実施例〕
以下実施例により本発明の詳細な説明する4゜マンドレ
ルミル圧延におけるマンドレルバ−に対する潤滑剤とし
て種々の潤滑剤を用いた。
その潤滑に当っての実施条件は次の通りである。
マンドレル寸法:151閤φX8.5mn+tマンドレ
ルバーの外径:130mn+φマンドレルバーへの潤滑
剤の塗布方法ニア個のリングノズルによる 塗布速度:3m/sec 塗布fit:21/分(各ノズル当たり)圧延温度:1
100°C 圧延材+ 1?rc −2,25%Cr−1%M。
第1表に用いた潤滑剤を示した。また、その潤滑剤の評
価も示した。
前記の潤滑剤中に用いた材料の詳細とし2ては、分散剤
:カルボキシメチルセルロース、防錆剤:アルケニルコ
ハク酸ナトリウム、防腐剤:ナトリウムピリジオン、消
泡剤:ポリオキジアルキレンアルキルエ・−チルまたは
シリコン系消泡剤、合成樹脂:ポリアクリル酸エステル
を用いた。
評価条件は次の通りである。
(付着性) ○:被被膜ぴっちり付く ×:被膜がかさかさになる(手で擦ると剥離する) (潤滑性) ○:摩擦係数μ≦0.IO △:0.10<μ≦0.15 X:0.15<μ (1,000℃発煙防止性) O:発煙が少ない ×:発煙が多い (考察) 第1表の結果によると、硼酸カリウムおよび黒鉛の両者
があって初めて充分な潤滑性を示すこ七、硼酸カリウl
、または硼酸ナトリウムがないと潤滑性のほか付着性、
1000℃発煙防止性、貯蔵安定性および廃水処理性が
劣ることが判る。
〔発明の効果〕
以上のとおり、本発明によれば、付着性、密着性に優れ
、十分な耐熱性を有し、水に対する溶解性が高く、総体
として潤滑性に優れた潤滑剤を得ることができる。
手続補正書 (自発) 1、事件の表示 平成1年 特許願 2、発明の名称 軌間加工用m滑剤 3、補正をする者 事件との関係 第027055号

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)黒鉛粉末20〜85重量%と、硼酸カリウムもし
    くは硼酸リチウムまたはその混合物80〜15重量%と
    を含有する潤滑剤組成物が水に分散していることを特徴
    とする熱間加工用潤滑剤。
JP2705589A 1989-02-06 1989-02-06 熱間加工用潤滑剤 Pending JPH02206693A (ja)

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JP2705589A JPH02206693A (ja) 1989-02-06 1989-02-06 熱間加工用潤滑剤

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