JPH073279A

JPH073279A - 熱間圧延加工用潤滑剤組成物

Info

Publication number: JPH073279A
Application number: JP14355393A
Authority: JP
Inventors: Kunio Goto; 邦夫後藤
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-06-15
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 1995-01-06
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JP2624122B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ステンレス鋼の圧延や高負荷条件下での圧延
において、圧延用ロール表面への鋼材の焼付き防止とロ
ール摩耗の大幅な低減が可能で、炭素鋼材の熱間圧延に
おける鋼材表面のスケール疵の発生も防止可能な、熱間
圧延加工用潤滑剤組成物。【構成】塩基価40 mg-KOH/g 以上の金属塩フェネー
ト、またはこの金属塩フェネートと塩基価40 mg-KOH/g
以上の金属塩スルホネートとの混合物、を組成物全重量
に基づいて20〜70重量％の量で潤滑油基油中に含有する
潤滑剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、炭素鋼やステンレス鋼
を含む各種鋼材の鋼板圧延、形鋼圧延、線材圧延、製管
などの孔形圧延といった熱間圧延において優れた潤滑効
果を発揮する、熱間加工用潤滑剤組成物に関する。本発
明の潤滑剤組成物は、特にステンレス鋼材などの焼付き
が起こり易い鋼材の熱間圧延時の焼付き防止・摩耗低減
や、炭素鋼材熱間圧延時のスケール疵防止に有効であ
る。

【０００２】

【従来の技術】各種鋼材を熱間圧延する際に、圧延用ロ
ールに被圧延材が焼付くと、圧延用ロール表面に各種肌
荒れが発生し、これが鋼材表面にプリントされ、表面疵
となる。この表面疵が発生した鋼材表面は研磨作業によ
り手入れするが、手入れのための工数増加を伴い、また
疵発生の激しいものはスクラップにせざるを得ないた
め、コスト高の原因となっている。

【０００３】焼付きに起因して発生する鋼材表面の疵
は、特にステンレス鋼材の熱間圧延において大きな問題
となっている。ステンレス鋼は、一般に重量で13％以上
のCrを含有する化学組成を持ち、鋼の表面に安定なクロ
ム酸化保護膜を形成し、表面を不動態化することによっ
て優れた耐食性、耐酸化性を発揮する。しかし、この表
面酸化膜は炭素鋼のそれに比べると著しく薄く、しかも
熱間の変形抵抗が高い。したがって、ステンレス鋼材は
熱間圧延時に圧延用ロールと金属間接触を起こし易く、
その結果焼付きが発生して、ロール肌荒れと鋼材表面疵
を生じるのである。

【０００４】このようにステンレス鋼材は、焼付きが起
こり易い上、一般に無塗装で使用されるステンレス鋼製
品には特に美麗な表面肌が要求されることもあって、ロ
ールとの焼付きがステンレス鋼材の熱間圧延で特に問題
になるのである。

【０００５】しかし、この焼付きの問題は、何もステン
レス鋼材の熱間圧延に限ったことではなく、炭素鋼材や
特殊鋼材の熱間圧延においても生じることがある。すな
わち、近年の高生産性、高品質化、低コスト化が指向さ
れる中、これまで以上に高速、高圧下圧延が実施される
ようになった。このため圧延負荷が増大し、熱間圧延時
に焼付きが発生し易くなってきた。

【０００６】さらに、最近では、スケジュールフリー圧
延や新熱間圧延機、高炭素系ハイスロールに代表される
ような新耐摩耗ロールの開発などにより、これまで以上
に焼付き防止が重要な課題となっている。

【０００７】また、炭素鋼材の熱間圧延時には、焼付き
に加えて、鋼材表面に残存した酸化スケールが圧延によ
り押し込まれてできるかみ込みスケール疵が発生し、製
品品質を低下させるという、スケール疵に起因する問題
も生じていた。

【０００８】焼付き防止の対策として、従来から熱間圧
延油などの潤滑剤の使用、ロール冷却の最適化、圧延操
業条件の見直し等が実施されている。特に、圧延用ロー
ルと被圧延鋼材との摩擦力を低減させ、ロールの肌荒れ
防止と摩耗低減により、圧延製品品質を向上させる目的
で、圧延用ロールまたはその補強ロールに潤滑剤を供給
することが有効であるとされてきた。

【０００９】炭素鋼材の熱間圧延に用いる潤滑剤とし
て、特開昭47−19807 号公報には、天然脂肪酸油に少量
の (全体の 0.1〜10重量％) の水置換剤と、場合により
さらに鉱物性潤滑油とを配合した潤滑剤組成物が提案さ
れている。水置換剤としては、油溶性スルホン酸塩
(例、石油スルホン酸金属塩) が使用されている。ま
た、10μｍ程度の微粉状炭酸カルシウムを水または潤滑
基油に分散させた潤滑剤が、特公昭62−14598 号、特公
昭62−39198 号、特公昭62−39199 号の各公報に記載さ
れている。

【００１０】しかし、これらの潤滑剤も摩擦係数を幾分
低下させる作用は認められるものの、充分な焼付き防止
効果やスケール疵防止効果は得られていないというのが
現状である。

【００１１】また、これらの潤滑剤は、炭素鋼材の熱間
加工圧延時の潤滑を目的としたものであり、ステンレス
鋼材の熱間圧延に使用すると、被圧延材が圧延作業ロー
ル表面に激しく焼き付き、圧延効率が極めて低下する等
の問題があり、ステンレス鋼材の熱間圧延には使用でき
ない。

【００１２】ステンレス鋼材の熱間圧延加工用の潤滑剤
としては、特開昭63−254195号公報に潤滑油中に酸化鉄
粉末を分散させたものが、特開平１−167396号公報には
黒鉛粉末を粘性水溶液中に分散させたものが提案されて
いる。

【００１３】しかし、圧延用ロールと被圧延材との金属
間の直接接触状態を抑制するために酸化粉末を分散させ
ても、ロールへの焼付きやロール摩耗を充分防止できる
だけの効果が得られていない。また、黒鉛は摩擦係数が
極端に低いため、圧延開始時の被圧延材のかみ込み不良
や圧延中のスリップ発生の原因となるため、焼付き防止
効果と摩擦低減効果とを発揮させるのに充分な量で黒鉛
を含有させることができないでいる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ステ
ンレス鋼を含む各種鋼材の熱間圧延加工において被圧延
材の圧延用ロール表面への焼付きの防止とロール摩耗の
大幅な低減が可能であって、さらに炭素鋼材の熱間圧延
加工において鋼材表面のスケール疵の発生を防止するこ
ともでき、それにより圧延製品品質と作業効率との向上
が可能となる熱間圧延加工用潤滑剤組成物を提供するこ
とにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、先に高塩基
性金属塩スルホネートを潤滑油基油中に含有させた熱間
圧延加工用潤滑剤組成物が上記目的を達成できることを
見出し、特許出願した(特願平４−276249号) 。その後
の研究により、高塩基性金属塩フェネートも、高塩基性
金属塩スルホネートと同様に、鋼材の圧延用ロールへ
の焼付きの防止とロール摩耗の低減に有効であること、
鋼材表面に発生するスケール疵の防止効果が高いこと
が判明し、この高塩基性金属塩フェネートを単独で、或
いはこれと金属塩スルホネートとの混合物として、潤滑
油基油中に含有させた潤滑剤組成物も上記目的の達成に
最適であるとの知見を得た。

【００１６】よって、本発明の要旨は、塩基価40 mg-
KOH/g 以上の金属塩フェネート、またはこの金属塩フ
ェネートと塩基価40 mg-KOH/g 以上の金属塩スルホネー
トとの混合物、を組成物全重量に基づいて20〜70重量％
の量で潤滑油基油中に含有することを特徴とする熱間圧
延加工用潤滑剤組成物にある。

【００１７】この潤滑剤組成物にホスホネートを少量添
加すると、潤滑効果がさらに一層高まる。従って、好適
態様にあっては、上記組成物がさらにホスホネートを組
成物全重量に基づいて５重量％以下の量で含有する。

【００１８】本発明で使用する金属塩フェネートは、高
塩基性のもの、即ち、塩基価40 mg-KOH/g 以上のもので
ある。また、本発明で金属塩フェネートに混合して使用
してもよい金属塩スルホネートも、同様に塩基化40 mg-
KOH/g 以上の高塩基性のものである。

【００１９】金属塩フェネートおよび金属塩スルホネー
トの塩基価は、JIS K2501 に規定の電位差滴定法により
測定することができる。使用する金属塩フェネートが１
種類である場合には、その塩基価が40 mg-KOH/g 以上で
ある必要がある。２種以上の金属塩フェネートを使用す
る場合には、それらの金属塩の塩基価の加重平均値 (そ
れぞれの量を加味した平均値、以下では、単に平均値と
いう) が40 mg-KOH/g以上であれば良い。すなわち、こ
の場合には、塩基価の高いものと併用することにより、
塩基価が40 mg-KOH/g 未満のものを混ぜることができ
る。金属塩スルホネートを２種以上使用する場合も同様
である。

【００２０】高塩基性金属塩フェネートと高塩基性金属
塩スルホネートのいずれについても、アルカリ土類金属
塩 (例、Ca、Mg、Ba塩) が好ましいが、アルカリ金属塩
などの他の金属塩も使用できる。

【００２１】これらの高塩基性金属塩フェネートおよび
高塩基性金属塩スルホネートは、いずれも潤滑油の清浄
分散剤として開発されたものであり、エンジン油、ギヤ
ー油、工業用潤滑油などに少量配合される潤滑油添加剤
の１種である。しかし、これらの高塩基性金属塩自体を
潤滑剤組成物の潤滑主剤として使用することはこれまで
試みられたことがなかった。

【００２２】

【作用】高塩基性金属塩フェネートは、長鎮アルキルフ
ェノール誘導体 (硫化アルキルフェノール）の金属塩で
あり、アルキルフェノール誘導体をアルコール、ケト
ン、またはポリオキシルアルコールの存在下に溶液状で
過剰の金属塩 (例、炭酸塩、酸化物、水酸化物等) と共
に加熱することにより製造される。得られた高塩基性金
属塩フェネートは、過剰の微細な金属塩を含有してお
り、この過剰の微細金属塩は油中にコロイド状分散体と
して存在している。

【００２３】一方、高塩基性金属塩スルホネートは、ア
ルキル芳香族を発煙硫酸またはSO₃ガスによりスルホン
化して得た親油性の石油スルホン酸を金属化合物で中和
して金属塩とした後、溶液状で炭酸ガス等の存在下にさ
らに金属炭酸塩または水酸化物 [例、CaO またはCa(OH)
₂]と反応させることにより製造される。この高塩基性金
属塩スルホネートも、高塩基性金属塩フェネートと同様
に、正塩に比べて３〜15倍も過剰の金属塩を主として炭
酸塩 (例、CaCO₃)の形で含有し、この過剰の金属塩はコ
ロイド状分散体として油中に分散している。

【００２４】これらの高塩基性金属塩フェネートおよび
高塩基性金属塩スルホネートは、耐熱性にすぐれている
ため、熱間圧延加工時においても完全に燃焼あるいは分
解することなく、流体あるいは流体に近い状態で潤滑に
寄与することにより、潤滑主剤として優れた潤滑性を発
揮することが判明した。その上、鋼材表面の金属や酸化
物に対する反応性や吸着性を有するので、表面に潤滑性
の反応皮膜を形成することによって、摩擦界面 (ロール
／鋼材間) での金属間の直接接触状態を抑制することが
でき、焼付き防止や摩耗低減効果を発揮する。

【００２５】高塩基性の金属塩フェネートおよび金属塩
スルホネートに含まれる過剰の金属塩、代表的には炭酸
塩 (例えばCaCO₃)は、高塩基性金属塩スルホネートや金
属塩フェネートを製造する過程で自然に液中から析出し
た、通常は粒径150 Å以下の微粒子であり、油中ではコ
ロイド状分散体を形成する。金属塩が炭酸塩である場合
には、炭酸塩は熱間圧延時の高温下では一部が酸化物
(例えばCaO 、MgO 等)に解離する。

【００２６】これらの過剰の金属塩や、それが解離した
金属酸化物の微粒子自体には、なんら潤滑効果はない
が、高塩基性の金属塩フェネートや金属塩スルホネート
の持つ金属および酸化物に対する高い吸着作用による潤
滑効果 (特に酸化物に対する化学吸着性が高い) をより
発揮し易くするため、高塩基性の金属塩フェネートや金
属塩スルホネートを摩擦界面に運ぶキャリアーとしての
役割を果している。同時に、ロール／鋼材間の摩擦界面
に均一に運ばれた金属塩微粒子が、圧延用ロールと鋼材
との金属間の直接接触を完全に阻止し、焼付きを防止す
るのである。

【００２７】このように高塩基性の金属塩フェネートお
よび金属塩スルホネートは、金属塩フェネートや金属塩
スルホネート自体の持つ潤滑効果と、油中でコロイド状
分散体を形成している析出金属塩微粒子によるキャリア
ー効果および金属間接触阻止効果との相乗効果で、鋼材
に対する耐焼付き性、耐摩耗性向上効果を顕著に発揮す
ることができる。金属塩微粒子の粒径が 500Å以下でこ
の効果が認められ、特に 150Å以下で効果が顕著とな
る。

【００２８】従って、前述した特公昭62−14598 号公報
などに記載の従来技術で用いている、別途用意した粒径
１〜10μｍ程度の微粉末状炭酸カルシウムを潤滑油基油
に分散させた従来の潤滑剤とは、その作用効果が明らか
に異なる。即ち、この従来の潤滑剤では、炭酸カルシウ
ムの粉末そのものが潤滑効果を発揮するとされているか
らである。

【００２９】また、高塩基性金属塩フェネートや高塩基
性金属塩スルホネートは、もともと清浄分散剤として開
発されたものであるため、強い分散清浄作用を有し、圧
延後に鋼材表面に残留した酸化膜 (酸化スケール) や摩
耗粉などの異物を取り除くことができ、それらが鋼材表
面に押し込まれて生成するスケール疵の防止にも有効で
ある。

【００３０】以上の作用により、本発明の潤滑剤組成物
は、熱間圧延時の圧延用ロールへの焼付きを防止し、ロ
ール摩耗を大幅に低減させることができると同時に、ス
ケール疵を効果的に防止することができる。その結果、
良好な圧延製品品質と高作業効率を確保することができ
る。

【００３１】本発明の潤滑剤組成物は、塩基価40 mg-
KOH/g 以上の金属塩フェネート、または塩基価40 mg-
KOH/g 以上の金属塩フェネートと塩基価40 mg-KOH/g 以
上の金属塩スルホネートとの混合物、を組成物全重量に
基づいて20〜70重量％の量で含有する。この量が20重量
％未満では、金属塩フェネート／金属塩スルホネートに
よる潤滑効果が不足し、ロール摩耗量が多くなって、焼
付きも十分には防止できない上、スケール疵の防止も困
難となる。一方、この量が70重量％を超えると、潤滑剤
組成物が高粘度化し、潤滑剤を供給しにくくなる。高塩
基性の金属塩フェネートまたは金属塩フェネートと金属
塩スルホネートの混合物の配合量のより好ましい範囲
は、組成物全重量の30〜60重量％である。

【００３２】高塩基性金属塩フェネートを高塩基性金属
塩スルホネートとの混合物として使用する場合、この両
成分はいずれも潤滑剤成分としてほぼ同程度に有効であ
るから、混合物中の金属塩フェネートと金属塩スルホネ
ートとの割合は特に制限されない。即ち、混合物の場合
の高塩基性金属塩フェネートの含有量は、組成物全体の
１重量％程度 (またはそれ以下) から70重量％までの広
い範囲内で変動させることができる。

【００３３】アルカリ土類金属塩の場合、潤滑効果を同
一含有量、同一塩基価で比べた場合、金属塩フェネート
と金属塩スルホネートのいずれに関しても、Ba塩、Mg等
に比べて、Ca塩が最も効果が高い。したがって、ステン
レス鋼のように特に焼付きが起こり易い鋼材、あるいは
圧延負荷が特に厳しい場合には、金属塩としてCa塩を選
択することが好ましい。

【００３４】金属塩フェネートと金属塩スルホネート
は、前述したように、いずれも40 mg-KOH/g 以上の塩基
価を有するものを使用する。塩基価が40 mg-KOH/g を下
回ると、熱間圧延加工用潤滑剤に要求される潤滑効果を
発揮しえなくなる。潤滑効果は塩基価が高くなるほど向
上し、特に塩基価200 mg-KOH/g以上のものが、焼付き防
止能、耐摩耗性に優れている。金属塩フェネートと金属
塩スルホネートの好ましい塩基価値は 200〜500 mg-KOH
/gの範囲である。

【００３５】塩基価が200 mg-KOH/g未満の場合、金属塩
フェネートや金属塩スルホネートの摩擦界面への導入性
を向上させるキャリアーとしての金属塩 (例、炭酸塩)
の量が少なくなり、金属塩フェネートや金属塩スルホネ
ートの摩擦界面への導入量が減少するため、ロール摩耗
の低減と焼付きの防止効果が不十分となる場合がある。
しかし、ステンレス鋼の圧延であっても加工度が低い場
合や、加工性が比較的良好な鋼材の場合には、塩基価が
200 mg-KOH/g未満の高塩基性金属塩フェネートや高塩基
性金属塩スルホネートでも有効に使用できる。

【００３６】一方、塩基価が500 mg-KOH/gを超える高塩
基性金属塩フェネートや金属塩スルホネートは、圧延加
工用潤滑剤としての適切な機能、例えば粘度等を有する
ものが現状技術レベルでは製造できないので、好ましい
塩基価の上限を500 mg-KOH/gとしたが、製造技術上可能
になれば、塩基価500 mg-KOH/g超のものも使用できよ
う。

【００３７】なお、高塩基性金属塩スルホネートおよび
高塩基性金属塩フェネートは、各種の塩基価のものが清
浄分散剤として市販されており、市販品を利用すること
もできる。

【００３８】また金属塩 (炭酸塩が主) の粒径は、成長
させても 500Å以下であるならば本発明の効果を著しく
損なうものではないが、前述の通り 150Å以下が最も好
適である。

【００３９】炭酸塩を粒成長させる方法としては、150
Å以下の微粒炭酸塩を含む高塩基性金属塩スルホネー
ト、金属塩フェネートを原料にして、水やメタノール等
の極性物質を添加し、結晶粒成長を促進させる方法など
が利用できる。

【００４０】本発明の鋼材の熱間圧延用潤滑剤組成物
は、一般に使用される潤滑油基油に、高塩基性金属塩フ
ェネート単独、または高塩基性金属塩フェネートと高塩
基性金属塩スルホネートの両方、を混合することにより
製造される。金属塩フェネートと金属塩スルホネートの
配合量は、前述のように、合計で組成物の20〜70重量％
の範囲とする。また、適用する熱間圧延に要求される潤
滑性能の程度に応じて、使用する高塩基性金属塩フェネ
ートおよび高塩基性金属塩スルホネートの金属種、塩基
価、および配合量を調整することが望ましい。例えば、
焼付きが起こり易いステンレス鋼の熱間圧延において
は、塩基価200 mgKOH/g 以上の高塩基性Caフェネートお
よび／または高塩基性Caスルホネートを使用せることが
望ましい。

【００４１】高塩基性金属塩フェネートおよび金属塩ス
ルホネートの塩基価の調整にあたっては、特に幅広い塩
基価の製品を入手できるCaスルホネート、Mgスルホネー
ト、Caフェネート、Mgフェネートをベースにして行うと
よい。

【００４２】本発明の潤滑剤組成物は、高塩基性金属塩
フェネート20〜70重量％、または高塩基性金属塩フェネ
ートと高塩基性金属塩スルホネートとの混合物20〜70重
量％と、残部が潤滑油基油のみからなる組成物とするこ
とができ、このような組成物も熱間圧延加工用潤滑剤と
して充分に有効である。

【００４３】潤滑油基油としては、鉱物油、合成潤滑
油、ナタネ油、ラードオイル等の油脂類、高級脂肪酸お
よびそのエステル類等が使用でき、１種でも、２種以上
の混合物でもよい。市販の熱間圧延油をそのまま基油と
して使用することもできる。

【００４４】必要であれば、本発明の潤滑剤組成物は、
さらに他の１種もしくは２種以上の添加剤を含有するこ
とができる。本発明の潤滑剤組成物に配合可能な添加剤
としては、ホスホネート、固体潤滑剤、極圧添加剤、酸
化防止剤、流動点降下剤、粘度指数向上剤等が挙げられ
る。

【００４５】ホスホネート (ホスホン酸エステル) とし
ては、ホスホン酸のトリアルキルエステル (例、ジ−ｎ
−ブチルヘキシルホスホネート) 、アシッドホスホネー
トなどを使用することができる。ホスホネートを高塩基
性金属塩フェネートおよび／または高塩基性金属塩スル
ホネートと共に配合すると、潤滑効果がさらに向上する
ので、組成物全重量に基づいて５重量％以下の量でホス
ホネートを本発明の潤滑剤組成物に配合することができ
る。

【００４６】固体潤滑剤の例としては、黒鉛、二硫化モ
リブデン、窒化硼素、雲母、タルク等が挙げられる。極
圧添加剤の例としては、硫化油脂、硫化鉱油、ジノニル
ポリサルファイド等の硫黄系極圧添加剤、トリクレジル
ホスフェート、リン酸ジオクチル等のリン酸系極圧添加
剤が挙げられる。

【００４７】酸化防止剤の例としては、メチレン−4,4
−ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール) 等のビスフ
ェノール類、ジ−tert−ブチルクレゾール等のアルキル
フェノール類、ナフチルアミン類等が挙げられる。流動
点降下剤、粘度指数向上剤の例としては、ポリメタクリ
レート、ポリオレフィンなどが挙げられる。

【００４８】固体潤滑剤の添加量は約１〜10重量％程
度、極圧添加剤の添加量は約１〜15重量％程度、酸化防
止剤の添加量は約0.01〜1.0 重量％程度、流動点降下
剤、粘度指数向上剤の添加量は、それぞれ１〜５重量％
程度である。

【００４９】本発明の潤滑剤組成物は、一般のステンレ
ス鋼はもとより、特に自動車排ガス用材料などに使用さ
れるCr含有量20重量％以上の高耐食性ステンレス鋼
(例、20％Cr鋼、20％Cr−２％Mo鋼、20％Cr−５％Al鋼
など) の熱間圧延や、炭素鋼の低温圧延、高圧下圧延な
どの高負荷圧延において、その効果を顕著に発揮する。
もちろん、一般の鋼材の通常圧延時の熱間圧延潤滑剤と
して利用されてもその効果は絶大である。また、板圧延
のみならず、形鋼、線材、管材の孔形圧延等にも有用で
ある。

【００５０】本発明にかかる潤滑剤の供給方法として
は、要求される粘度や濃度に応じて、圧縮空気と混合し
て噴霧状にして供給するエアーアトマイズ法や、水と混
合して供給するウォーターインジェクション法、さらに
は加熱蒸気で噴霧化して供給するスチームアトマイズ法
等が可能であり、いずれの方法でも本発明の顕著な潤滑
効果を得ることができる。もちろん、原液のまま供給す
る方法でもよく、その場合、必要に応じて本発明の潤滑
剤組成物を分散剤により水に分散させ水溶性タイプにし
て、多少不燃性化してもよい。上記以外の給油方式も使
用できる。

【００５１】

【実施例】次に具体的な実施例に基づき本発明をさらに
詳しく説明する。

【００５２】(実施例１)表１に示す本発明例１〜４、比
較例１〜２の潤滑剤組成物を、ホモミキサーにより成分
の混合により調製した。表１には、使用した塩基性金属
性塩フェネートの種類とその塩基価 (２種以上を使用し
た場合には、平均塩基価) を示す。配合は、潤滑油基油
を60重量％、残り40重量％を金属塩フェネートまたは金
属塩フェネートと金属塩スルホネートの混合物が占める
一律割合とした。潤滑油基油として使用した市販熱間圧
延油は、鉱物油、菜種油、α−オレフィン重合油からな
る混合油であった。

【００５３】

【表１】

【００５４】(実施例２)実施例１と同様にして、平均塩
基価 300〜400 mg-KOH/gで、高塩基性金属塩フェネート
含有量を変更した本発明例５〜８と比較例３〜５、ホス
ホネートを添加した本発明例９〜11、さらに公知のステ
ンレス鋼圧延用潤滑剤である従来例１〜２の潤滑剤組成
物を調製した。その配合組成を表２に示す。

【００５５】

【表２】

【００５６】実施例１および実施例２で調製した潤滑剤
組成物を用いて、次に述べる熱間圧延試験を行った。

【００５７】(試験１)熱間鋼板圧延ミルラインにおける
JIS SUS 430 ステンレス鋼と普通鋼 (0.08%C-1.0%Mn)
(それぞれ約1800トン、2500トン) の各薄物仕上げ (1.6
mm厚) 圧延時において、仕上タンデムミルの前段３つ
の４段式熱間圧延機の圧延用高炭素系ハイスロール (主
成分: 2.2%C-3.0%Cr-4.0%Mo-6.0%V-1.0%W)に、ウォータ
ーインジェクション方式の潤滑剤供給装置により、表１
および表２に示す各潤滑剤組成物を供給し、圧延用ロー
ルの焼付きと圧延酸洗後の鋼板表面性状 (表面疵の有
無)を目視観察により調べた。

【００５８】また、圧延後の圧延用ロールの摩耗を調べ
るために、仕上げ２号スタンドの上下圧延用ロールの最
大摩耗深さをプロフィールメータにより測定し、その平
均値を求めて、ロール最大摩耗深さとした。その結果を
表３ (JIS SUS 430)、表４ (炭素鋼) に示す。

【００５９】

【表３】

【００６０】

【表４】

【００６１】表３および表４に示した結果からわかるよ
うに、本発明例の場合は、いずれも圧延用ロールの焼付
きはほぼ防止され、鋼板表面にも焼付き疵およびスケー
ル疵は発見されなかった。また、ロールの摩耗量も比較
例、従来例に比べて著しく低減した。さらに、本発明例
５〜８と比較例３〜５とから、高塩基性金属塩フェネー
トを20〜70重量％ (特に、30〜60重量％) 含有する潤滑
剤が大きな潤滑効果を発揮することがわかった。

【００６２】塩基価40〜200 mg-KOH/gの本発明例１、
２、４と塩基価 200〜500 mg-KOH/gの本発明例３、５〜
11との比較からわかるように、塩基価 200〜500 mg-KOH
/gの高塩基性金属塩フェネートを含有する潤滑剤組成物
が、一段と潤滑効果 (耐摩耗性、耐焼付き性) に優れて
いた。また、本発明例３と９、10、11との比較からわか
るように、５％以下のホスホネートを含有させると潤滑
性能が一層向上した。

【００６３】金属塩としてBaを主とするフェネートから
なる本発明例４の潤滑剤組成物は、本発明例の中ではや
やその効果が劣り、ロールに軽微な焼付きが発生した
が、圧延製品性状には影響なかった。即ち、この場合で
も従来の潤滑剤に比べると、潤滑性は優れていることが
わかる。従来例１と２は、いずれも耐焼付き性、耐摩耗
性とも充分ではなかった。

【００６４】なお、圧延用ロールとして、高Cr鋳鉄ロー
ル、高合金グレン鋳鉄ロール、アダマイトロールなど他
の圧延用ロールを使用した場合にも、高炭素系高速度鋼
(ハイス) ロールを使用した場合と同様の効果が得られ
ることは言うまでもない。

【００６５】(試験２)マンドレルミルラインにおける鋼
管 (JIS SUS 304 ステンレス鋼、炭素鋼) 熱間圧延時
に、全圧延スタンドの孔型ロール (サイザーロール、マ
ンドレルミルロール、レデューサーロール等) に対し
て、表１および表２に示される各潤滑剤組成物を原液の
まま供給したところ、試験１と同様、本発明例の潤滑剤
組成物を供給した場合には、高Cr鋳鋼ロールに焼付きは
全く発生せず、製品にも疵は観察されなかった。

【００６６】一方、比較例、従来例の潤滑剤組成物を供
給した場合には、ロールに激しい焼付きと大きな摩耗は
発生し、当然の如く、製品にもスケール疵が発生してい
た。

【００６７】(試験３)形鋼圧延ラインにおけるステンレ
ス鋼 (SUS304、SUS430等) や炭素鋼のＨ形鋼熱間圧延時
に、仕上圧延機の水平ロールと竪ロールに対して、表１
および表２に示し各潤滑剤組成物をウォーターインジェ
クション方式に給油装置により供給したところ、試験１
と同様、本発明の潤滑剤組成物を供給した場合にはいず
れのロールにも焼付きは発生せず、摩耗も少なく、製品
にも疵は観察されなかった。

【００６８】一方、比較例、従来例の潤滑剤組成物を供
給した場合、いずれのロールにも激しい焼付きと大きな
摩耗が発生した。圧延製品にも、コイルグラインダーに
よる疵の手入れが必要な激しい疵が多数発生した。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の潤滑剤組
成物を使用して鋼材の熱間圧延加工を行うと、ステンレ
ス鋼の圧延や高負荷条件下での圧延といった焼付きが起
こり易い圧延条件下であっても、鋼材の圧延用ロールへ
の焼付き防止、圧延用ロールの摩耗の大幅な低減、圧延
時の摩擦力の低減に対して優れた効果を発揮するととも
に、炭素鋼の圧延におけるスケール疵の発生を防止でき
る。その結果、圧延製品品質が向上し、作業効率が向上
する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１０Ｎ 10:04 20:00 Ｚ 30:08 40:24 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塩基価40 mg-KOH/g 以上の金属塩フェネ
ートを、組成物全重量に基づいて20〜70重量％の量で潤
滑油基油中に含有することを特徴とする、熱間圧延加工
用潤滑剤組成物。
【請求項２】塩基価40 mg-KOH/g 以上の金属塩フェネ
ートと塩基価40 mg-KOH/g 以上の金属塩スルホネートと
の混合物を、組成物全重量に基づいて20〜70重量％の量
で潤滑油基油中に含有することを特徴とする、熱間圧延
加工用潤滑剤組成物。
【請求項３】さらにホスホネートを組成物全重量に基
づいて５重量％以下の量で含有する請求項１または２記
載の熱間圧延加工用潤滑剤組成物。