CN101405377B

CN101405377B - 热塑性加工用润滑剂以及热加工粉末润滑剂组合物

Info

Publication number: CN101405377B
Application number: CN2007800099176A
Authority: CN
Inventors: 筱木健一; 饭田纯生; 森静男
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2007-03-23
Publication date: 2012-10-10
Anticipated expiration: 2027-03-23
Also published as: WO2007116653A1; US8082767B2; MX2008012028A; JPWO2007116653A1; JP4885948B2; CN101405377A; EP2000525B1; EP2000525A1; EP2000525A4; US20090205392A1

Abstract

本发明提供一种防止在被加工材料的表面发生由润滑剂引起的白色鳞屑，还进一步提高润滑性能，且能使精加工产品的外观良好的热塑性加工用润滑剂。所述热塑性加工用润滑剂被添加到将硼酸钠作为主成分含有的热塑性加工用的润滑剂组合物中而使用，且由硅酸盐化合物构成。

Description

热塑性加工用润滑剂以及热加工粉末润滑剂组合物

技术领域

本发明涉及在于热塑性加工中使用的将硼酸钠作为主成分含有的润滑剂组合物中添加使用的热塑性加工用润滑剂。特别是涉及在如下的润滑剂组合物中添加使用的热塑性加工用润滑剂，即，该润滑剂组合物是在作为无缝管的制造工序之一的芯棒式无缝管轧机轧制中使用的、将硼酸钠作为主成分含有的润滑剂组合物，本发明还涉及使用了该热塑性加工用润滑剂的结晶化抑制方法，含有该热塑性加工用润滑剂的热加工粉末润滑剂组合物，以及使用了该润滑剂组合物的无缝管的制造方法。

背景技术

在无缝管的制造工序中，作为原料的圆钢片(以下会称为“钢坯”)在被加热炉加热之后，通过基于穿轧机的穿孔轧制而成为中空原管(以下会称为“中空管坯”)。中空原管通过芯棒式无缝管轧机轧制而被实施壁厚加工。然后，例如利用脱模定径(extractor sizer)完成外形加工，成为精加工产品管。

在芯棒式无缝管轧机轧制中，在穿孔轧制之后的保持为1000～1300℃的高温状态的中空原管的内部插入芯棒，例如在以相位差90°随机配置一对孔型辊7～8台的芯棒式无缝管轧机中，被拉伸轧制。在对中空原管进行拉伸轧制时，在中空原管的内表面和芯棒的外表面的界面发生相对滑动。在芯棒式无缝管轧机轧制中，为了使该相对滑动顺利进行，需要使加工界面的润滑良好。为此，向该加工界面涂布润滑剂，确保低且稳定的摩擦系数，由此可以防止中空原管和芯棒的烧接，得到精加工产品管的良好面内质量以及尺寸精度。

作为使加工界面润滑的方法，主要可以举出使润滑剂附着在芯棒表面的方法、和使润滑剂附着在中空原管的内表面的方法两种。

作为使润滑剂附着在芯棒的表面的方法，可以进行如下所示的方法：将以石墨和树脂系有机粘合剂为主成分的水分散型润滑剂涂布在插入中空原管之前的芯棒表面，使其干燥，在芯棒的表面形成固体润滑被膜的方法。

另一方面，作为附着在中空原管的内表面而使用的润滑剂，一直以来对各种润滑剂进行了研究，但均无法发挥出足够的效果。尤其是芯棒式无缝管轧机轧制技术在不断进步，在轧制中将棒的速度保持恒定的限动芯棒芯棒式无缝管轧机轧制开展起来。但是，在限动芯棒芯棒式无缝管轧机轧制中，对芯棒的负担较大，通过以往的润滑剂，无法满足所要求的润滑性能，且产品管的内面质量无法使人足够满意。

进而，在近年来逐渐普及的全可回缩芯棒式无缝管轧机(full-retractable mandrel mill)中，由于使用短的芯棒对长条的精加工管进行拉伸轧制，所以必须降低摩擦系数，利用以往的润滑剂时，对芯棒的负担增大，容易发生烧接，导致内面质量降低。

为此，在专利文献1中，其目的在于，使粉末时的性质良好，在涂布于中空原管的内面时能够在规定的加工位置均匀涂布，从而能够实现中空原管和芯棒的摩擦的减轻；并为了实现该目的，提出了含有作为主成分的硼酸钠的五水合盐以及作为辅助润滑剂的碳酸钠等的热加工粉末润滑剂组合物。

当使用专利文献1中记载的热加工粉末润滑剂组合物进行芯棒式无缝管轧机轧制时，不仅仅是容易操作且作业性出色，而且还可以大幅度降低轧制时的中空原管和芯棒的摩擦，所以可以减轻在精加工产品管中发生的内面瑕疵。

已实施了镀铬的芯棒的表面通常被氧化铬覆盖，被实施了钝化，成为难以被腐蚀的状态。但是，当该芯棒的表面和硼酸钠之类的熔化氧化金属的物质在高温下接触时，镀铬表面的氧化铬发生熔化，会引起一种腐蚀磨损。

为了解决该问题，在专利文献2中，提出了虽是含有硼酸钠的热加工粉末润滑剂组合物，但可以抑制在芯棒表面的铬层的腐蚀磨损，能够延长工具寿命的热加工粉末润滑剂组合物。当使用该粉末润滑剂进行芯棒式无缝管轧机轧制时，可以抑制镀铬表面的腐蚀磨损，延长热加工工具的寿命，同时可以稳定且很好地保持精加工产品管的内面质量。

专利文献1：特开2002—338984号公报

专利文献2：特开2002—338985号公报

专利文献1和2中记载的热加工粉末润滑剂组合物，含有硼酸钠作为主成分，并含有碳酸钠作为辅助润滑剂。在芯棒式无缝管轧机轧制中，在所谓1000～1300℃的高温的中空原管的内表面，使该润滑剂组合物附着时，其瞬时发生熔化，边将在加工面产生的鳞屑熔化，边在加工面扩展。此外，随着拉伸轧制，中空原管发生旋转，由此可以使润滑剂组合物更均匀地扩散。由此，可以得到发挥出良好的润滑性能且稳定没有内面瑕疵的精加工产品管。

然而，当使用在该专利文献1和2中记载的热加工粉末润滑剂组合物进行芯棒式无缝管轧机轧制时，会在精加工产品管的内表面发生粒状或层状的白色附着物(以下有时会称为“白色鳞屑”。)。

该白色鳞屑不会对作为产品的性能造成影响，但使产品管的外观恶化。由此，向管内面实施喷丸，除去白色鳞屑。但是，需要繁琐的处理工序和大量的处理费用。另外，为了进一步提高润滑性能，实现精加工产品管的内面质量的提高，这在本领域是经常被要求的课题。

发明内容

因此，本发明正是鉴于上述问题而完成的发明，其课题是，提供一种可以防止在被加工材料发生由润滑剂引起的白色鳞屑并可以使精加工产品的外观良好的热塑性加工用润滑剂、使用了该热塑性加工用润滑剂的结晶化抑制方法、含有该热塑性加工用润滑剂的热加工粉末润滑剂组合物、以及使用了该润滑剂组合物的无缝管的制造方法。

本发明人等为了解决上述课题，对在被加工材料上发生的白色鳞屑、例如在芯棒式无缝管轧机轧制后的精加工产品管的内面发生的白色鳞屑的原因进行了详细调查。此外，在将硼酸钠作为主成分含有的润滑剂组合物中，发现通过硼酸钠发生结晶化，而有白色鳞屑发生。此外，还发现通过向将硼酸钠作为主成分含有的润滑剂中添加规定的成分，可以解决上述的课题。此外，完成了含有该规定成分的以下的本发明的热塑性加工用润滑剂、以及含有该润滑剂的润滑剂组合物等。

本发明之一是热塑性加工用润滑剂，其是在热塑性加工用的将硼酸钠作为主成分含有的润滑剂组合物中添加使用，该热塑性加工用润滑剂由硅酸盐化合物构成。

本发明之一的热塑性加工用润滑剂，在对中空原管进行拉伸轧制的芯棒式无缝管轧机轧制中，适合用于添加到附着在中空原管的内面而使用的内面润滑剂中的用途。

在本发明之一中，硅酸盐化合物优选为层状硅酸盐化合物。

本发明之二是结晶化抑制方法，在对中空原管进行拉伸轧制的芯棒式无缝管轧机轧制中，向附着在中空原管的内面而使用的内面润滑剂中添加由硅酸盐化合物构成的热塑性加工用润滑剂。

在本发明之二中，硅酸盐化合物优选为层状硅酸盐化合物。

本发明之三是热加工粉末润滑剂组合物，其含有：从由硼酸钠的无水物、五水合盐、以及十水合盐构成的组中选择的一种以上化合物即第一成分，由碳酸钙和/或碳酸锂构成的第二成分，由脂肪酸的钠盐和/或脂肪酸的钙盐构成的第三成分，以及，由硅酸盐化合物构成的作为热塑性加工用润滑剂的第四成分；就各成分的含有比例而言，以第一～第四成分的总质量为100质量％，第一成分为30～80质量％，第二成分为0～15质量％，第三成分为5～15质量％，以及，第四成分为10～40质量％。

本发明之三的上述热塑性加工用润滑剂，是本发明之一的热塑性加工用润滑剂。

本发明之四是无缝钢管的制造方法，在对中空原管进行拉伸轧制的无缝钢管的制造方法中，包括：使本发明之三的热加工粉末润滑剂组合物附着在中空原管的管内表面的工序、和对中空原管进行拉伸轧制的工序。

本发明的热塑性加工用润滑剂被添加到将硼酸钠作为主成分含有的润滑剂组合物中使用，可以防止在精加工产品上发生由润滑剂引起的白色鳞屑。

附图说明

图1是表示从Gibbs自由能计算出来的、硼酸钠的基于碳酸钠的结晶化的反应温度域的图。

具体实施方式

<热塑性加工用润滑剂>

本发明的热塑性加工用润滑剂是由硅酸盐化合物构成的。硅酸盐化合物是指由金属氧化物以及氧化硅构成的化合物，作为构成金属氧化物的金属，可以举出铝、铁、钙、镁、钠、以及钾等。作为硅酸盐化合物，可以使用SiO₂的含量优选为40质量％以上的化合物、更优选50质量％以上的化合物。另外，在硅酸盐化合物中，在本发明中优选使用层状硅酸盐化合物。这是因为，层状的硅酸盐比较柔软，在添加到润滑剂组合物中的情况下，有降低摩擦系数、提高润滑性能的效果。由此，可以降低热加工工具和被加工材料的摩擦系数，进而，可以延长热加工工具的寿命，抑制在被加工材料上发生瑕疵。作为层状硅酸盐化合物，例如可以举出滑石、叶蜡石、云母(例如天然金云母、绢云母、钠四硅云母、钾四硅云母、氟金云母)、高岭土、蒙脱石等。本发明的热塑性加工用润滑剂是由它们中的一种或两种以上的硅酸盐化合物构成。另外，在需要造粒等的情况下，在不对本发明的效果造成影响的范围内，作为水溶性树脂，可以含有羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、丙烯酸的盐等。

本发明的热塑性加工用润滑剂，被添加到在热塑性加工中使用的以硼酸钠为主成分的润滑剂组合物中而使用的。通过添加本发明的热塑性加工用润滑剂，可以防止在被加工材料的表面发生由润滑剂引起的白色鳞屑。使用以硼酸钠为主成分的润滑剂组合物的热塑性加工的代表为芯棒式无缝管轧机轧制。在芯棒式无缝管轧机轧制中，使以硼酸钠为主成分的润滑剂组合物附着于中空原管的内表面而作为润滑剂使用。附着在中空原管的内表面的热加工粉末润滑剂组合物，在热加工中的轧制时发生熔化，其边将加工面的鳞屑熔化边在加工面上扩展，作为润滑剂发挥功能。随后，在冷却的阶段，在中空原管的内表面上有润滑剂残留，但残留的润滑剂保持非晶质状态，是透明的，所以不会使精加工产品管的外观恶化。

但是，当在制造精加工产品管之后经过规定时间时，会在精加工产品管的内表面发生白色化鳞屑。本发明人等认为发生该白色化鳞屑的原因在于，热加工粉末组合物中的硼酸钠结晶化。此外，本发明的热塑性加工用润滑剂，与硼酸钠一起熔融，冷却后形成难以结晶化的非晶质状态，所以可以防止白色化鳞屑的发生。关于硼酸钠发生结晶化的机理，如后所述。

<结晶化抑制方法>

本发明的结晶化抑制方法，是向在热塑性加工中使用的将硼酸钠作为主成分含有的润滑剂组合物中，添加上述的热塑性加工用润滑剂，抑制润滑剂组合物中的硼酸钠结晶化的方法。通过该方法，例如在对中空原管进行芯棒式无缝管轧机轧制时，在使将硼酸钠作为主成分含有的润滑剂组合物附着在中空原管内面的情况下，可以防止精加工产品管的内表面上的润滑剂中的硼酸钠结晶化，即便在将精加工产品管放置一定时间的情况下，也可以防止在精加工产品管的内表面上发生白色鳞屑。

关于向润滑剂组合物中添加热塑性加工用润滑剂的方法，可以预先将含有硼酸钠作为主成分的润滑剂组合物和本发明的热塑性加工用润滑剂混合，然后将该混合物用于中空原管的内面，还可以将润滑剂组合物以及热塑性加工用润滑剂分别用于中空原管的内面。即便在分开应用的情况下，在热加工时它们熔融、混合，冷却后形成难以结晶化的非晶质状态。

作为使粉末润滑剂组合物附着于中空原管的内表面的方法，例如可以举出通过基于由氮气构成的运载气体的喷射而从中空原管的一端喷射粉末润滑剂组合物的方法。

<热加工粉末润滑剂组合物>

本发明的热加工粉末润滑剂组合物含有第一成分、第二成分、第三成分以及第四成分。以下对各成分分开说明。其中，第二成分为任意成分，有含于本发明的润滑剂组合物的情况、和不含于其中的情况。另外，在以下的说明中，对将本发明的热加工粉末润滑剂组合物用于对中空原管进行拉伸轧制的芯棒式无缝管轧机轧制的实施方式进行说明，但本发明的热加工粉末润滑剂并不限于该实施方式，可以全面使用于使用粉末润滑剂的热塑性加工中。

(第一成分)

第一成分是从由硼酸钠(Na₂B₄O₇)的无水物、五水合盐、以及十水合盐构成的组中选择的一种以上的化合物。第一成分是为了确保流体润滑性和鳞屑溶解性而配合的成分。关于第一成分的配合量，以第一～第四成分的总质量为基准(100质量％)，优选为30～80质量％。

如果第一成分的配合量过少，则无法保持适度的粘性，润滑性能劣化。如果第一成分的配合量过多，则无法降低摩擦系数，同时为粉末时的性质(储存时的防固化性、运送时的流动性)降低。从以上的观点出发，第一成分的配合量进一步优选为40～70质量％。

在第一成分当中，硼酸钠的五水合盐含有适度的结晶水，所以在附着于高温的中空原管的内表面时适度发泡。由此，润滑剂适度扩散，可以将润滑剂均匀涂布于整个内表面。另外，硼酸钠的五水合盐通过结晶水放水，难以产生所谓在保存时粉末发生凝集的问题，为粉末时的性质(储存时的防固化性、运送时的流动性)良好。

与此相对，硼酸钠的无水盐不含结晶水，所以在附着于高温的中空原管的内表面时，不发泡。由此，在润滑剂的涂布时，没有润滑剂因结晶水的发泡而扩散的效果，有可能无法将润滑剂均匀地涂布于整个内表面。

另外，硼酸钠的十水合盐，含有大量的结晶水，当使润滑剂附着于高温的中空原管的内表面时，润滑剂过剩而发泡。由此，产生风压，难以使润滑剂均匀附着在内表面的规定位置。另外，在作为粉末润滑剂保存时，硼酸钠的十水合盐将结晶水放水，硼酸钠会熔化，凝集。此时，在输送粉末润滑剂的配管内发生阻塞，输送性有可能变差。

综上，作为第一成分，优选单独配合硼酸钠的五水合盐，或增加硼酸钠的五水合盐的比例。

(第二成分)

第二成分是碳酸钙和/或碳酸锂。另外，第二成分为任意成分。上述的硼酸钠具有流体润滑性、鳞屑溶解性，与被加工材料的反应性良好，可以赋予润滑性，但增强了润滑剂的粘性。为此，作为辅助润滑剂，配合碳酸钙和/或碳酸锂，由此可以降低润滑剂的粘性。由此，可以使润滑剂在中空原管的内表面均匀扩散，可以在内表面的整个面确保润滑性。另外，在内表面上的存在的鳞屑会成为在内表面发生瑕疵的原因，但第二成分具有所谓快速熔化该鳞屑，防止瑕疵发生的效果。

进而，关于第二成分的碳酸钙和/或碳酸锂，在水中的溶解度小，所以可以防止在芯棒式无缝管轧机轧制后的精加工产品管的内表面上残留的润滑剂出现吸湿现象，防止硼酸钠结晶化，防止在内表面上发生白色鳞屑。

关于第二成分的配合量，以第一～第四成分的总质量为基准(100质量％)，优选为15质量％以下。如果第二成分的配合量过多，则润滑剂的粘性变得过低，润滑性恶化。

以往的润滑剂不含作为本发明的第二成分的碳酸钙和/或碳酸锂而是含有碳酸钠。在使用这种组成的润滑剂的情况下，在精加工产品管的内面发生白色鳞屑。在使用以往的润滑剂的情况下，关于发生白色鳞屑的理由，对本发明人等考虑到的事项进行以下说明。

在芯棒式无缝管轧机轧制之后马上附着于高温的中空原管的内表面的粉末润滑剂组合物，成为与鳞屑反应了的硼酸钠和过量投入的硼酸钠混合存在的状态。此外，在冷却后，作为非晶质的润滑剂发生固化。该非晶质的润滑剂是透明的。但是，该非晶质的润滑剂通过反复吸湿和干燥，结晶化为Na₂B₄O₇·5H₂O，从而形成白色鳞屑。

作为该白色化鳞屑发生的机理的依据，确认了如果含有碳酸钠作为辅助润滑剂，则白色鳞屑的发生变得明显。该现象可以通过下述(1)式所示的反应进行说明。

Na₂B₄O₇+Na₂CO₃→4NaB₂O+CO₂ (1)

图1是表示计算上述(1)式的Gibbs自由能的结果的图。图1表示硼酸钠的基于碳酸钠的结晶化的反应温度域，表示在ΔG<0的条件下反应向右进行。

从图1所示的结果可知，在约350℃以上的温度域、即芯棒式无缝管轧机轧制后不久，上述(1)式的反应向右进行，生成NaBO₂。表1表示硼酸盐的溶解度。

[表1]

化学式	溶解度(水100ml)
		NaBO₂	26g(20℃)36g(35℃)
Na₂B₄O₇(无水物)	1.3g(0℃)8.79g(40℃)

如表1所示，在轧制后不久生成的NaBO₂与Na₂B₄O₇相比，溶解度更高，所以容易吸湿，通过反复进行吸湿和干燥而结晶化。随后，随着通过精加工产品管的室温下保管，上述(1)式的反应向左进行，所以最终的形态在管内面以Na₂B₄O₇·5H₂O形成白色鳞屑。

根据上述的研究结果，本发明人等对各种代替碳酸钠的辅助润滑剂进行了研究，结果注意到了作为辅助润滑剂具有出色的高温流动性且可以发挥足够的润滑性能的碳酸钙以及碳酸锂。

即，碳酸钙作为辅助润滑剂与碳酸钠一样可以使硼酸钠的粘性降低，能够发挥相同的润滑性能，但在水100ml中的溶解度较小，为1.4mg(25℃)以及1.8mg(75℃)。

另外，碳酸锂作为辅助润滑剂也与碳酸钠一样可以使硼酸钠的粘性降低，能够发挥相同的润滑性能，但在水100ml中的溶解度显示出低值，为1.54g(0℃)以及0.73g(100℃)。

综上，在本发明中，作为第二成分，通过使用碳酸钙和/或碳酸锂，可以防止在芯棒式无缝管轧机轧制后润滑剂反复进行吸湿和干燥而结晶化，并由此发生的白色鳞屑。

(第三成分)

第三成分是脂肪酸的钠盐和/或脂肪酸的钙盐。脂肪酸的钠盐和钙盐，是本发明的粉末润滑剂组合物在保存时保持良好性质所必须的成分。关于第三成分的配合量，以第一～第四成分的总质量为基准(100质量％)，优选为5～15质量％。在第三成分的配合量过少的情况下，在输送粉末润滑剂组合物时，有时会无法在配管中顺畅地移送粉末润滑剂组合物。另外，在第三成分的配合量过多的情况下，在向高温的中空原管的管内投入润滑剂时，第三成分瞬时燃烧，粉末润滑剂组合物因其燃烧废气而发生过度扩散，会从中空原管的管内向外排出。此时，附着量减少，润滑性恶化。另外，如果增加附着量，则不经济。

作为脂肪酸的钠盐和钙盐，可以举出硬脂酸、棕榈酸等饱和脂肪酸的盐；棕榈油脂肪酸、棕榈仁油的脂肪酸等从天然植物油脂获得的脂肪酸的盐；牛脂脂肪酸等从动物油脂获得的脂肪酸的盐等。

(第四成分)

第四成分是由硅酸盐化合物构成的热塑性加工用润滑剂。作为第四成分的热塑性加工用润滑剂，可以使用与上述的本发明的热塑性加工用润滑剂相同的物质。本发明的热加工粉末润滑剂组合物，通过使用碳酸钙和/或碳酸锂作为辅助润滑剂即第二成分，可以防止在产品管内表面发生白色鳞屑。第四成分从与第二成分不同的角度来，防止在产品管内表面发生白色鳞屑。

根据本发明人等的考虑，作为第四成分的硅酸盐化合物以及作为第一成分的硼酸钠在热加工中熔化而相互混合，冷却后形成非晶质的润滑剂。该由硅酸盐化合物和硼酸钠混合形成的非晶质状态难以发生结晶化，由此防止在产品管内表面生成白色鳞屑。

<无缝管的制造方法>

本发明的无缝管的制造方法，其包括：使上述的热加工粉末润滑剂组合物附着在中空原管的管内表面而对中空原管的管内表面和芯棒之间进行润滑、对中空原管进行拉伸轧制的工序。作为无缝管的制造方法的总体结构，例如可以使用如下所示的常规方法，即通过穿轧机对该中空原管进行拉伸轧制，随后通过定径机完成外形加工的常用方法。本发明的制造方法的特征在于这些工序当中的芯棒式无缝管轧机轧制。

在芯棒式无缝管轧机轧制工序中，首先，中空原管的温度被设定成1000～1300℃。如果该温度过低，则无法熔化本发明的润滑剂组合物，无法发挥润滑性能。另外，中空原管的温度上限是根据中空原管的材料的熔点规定的。

在本分明的制造方法中，可以在芯棒式无缝管轧机轧制工序中导入将中空原管加热至上述温度的加热工序，或者可以利用在通过穿轧机的拉伸轧制时进行加热时的余热。

作为使粉末润滑剂组合物附着于中空原管的内表面的方法，例如可以举出通过基于由氮气构成的运载气体的喷射从中空原管的一端喷射粉末润滑剂组合物的方法。

作为芯棒式无缝管轧机轧制的方法，可以是限动芯棒芯棒式无缝管轧机轧制，还可以使用全可回缩芯棒式无缝管轧机轧制，即便是对芯棒造成负担的方法，也可以发挥良好的润滑性，得到具有良好外观的精加工产品管。

实施例

根据使用了电炉的评价和通过实机作业的评价，对本发明的热加工粉末润滑剂组合物所发挥的效果进行说明。

(实施例1～12)

将表2所示的各成分放入到粉末混合机中进行混合，制作本发明的热加工粉末润滑剂组合物。各成分的详细内容如下所示。

(第一成分)

硼酸钠的无水盐：平均粒径约为0.6mm，纯度为98％以上。

硼酸钠的五水合盐：平均粒径约为0.4mm，纯度为98％以上。

硼酸钠的十水合盐：平均粒径约为0.3mm，纯度为98％以上。

(第二成分)

碳酸钙：平均粒径约为0.1mm，纯度为98％以上。

碳酸锂：平均粒径约为0.3mm，纯度为99％以上。

(第三成分)

脂肪酸的钠盐(牛脂脂肪酸的钠盐)：平均粒径约为0.3mm，纯度为95％以上。

脂肪酸的钙盐(硬脂酸的钙盐)：平均粒径约为0.4mm，纯度为97％以上。

(第四成分)

层状硅酸盐1：滑石

层状硅酸盐2：钠四硅云母(sodium tetrasilicic mica)

层状硅酸盐3：绢云母

分别使用平均粒径为0.2mm以下、纯度为90％以上的物质。

(比较例1～7)

将表2所示的各成分放入到粉末混合机中进行混合，制作热加工粉末润滑剂组合物。各成分的详细内容与上述的实施例1～12相同。

<评价方法>

对于在实施例1～12以及比较例1～7中制作的热加工粉末润滑剂组合物，实施“润滑性能(高温时的流动性)”以及“白色鳞屑的发生状况”的评价试验。

(润滑性能(高温时的流动性))

向设定成1000℃的电炉中(N₂气氛)中，使150mm×150mm×5mm的试验片倾斜7°装入，加热10分钟。向该试验片上投入制作的润滑剂，用设定成1000℃的电炉(大气气氛)加热三分钟。随后，取出试验片放冷。关于各润滑剂的润滑性能，根据在各试验片上的润滑剂的扩展情况，基于以下的基准进行评价。

◎：扩展得非常好(低粘性)。

○：扩展良好。

△：稍微扩展。

×：未扩展或扩展的场所非常小(高粘性)。

(白色鳞屑的发生状况)

放置在上述中得到的试验片30天，利用以下的基准评价白色鳞屑的发生状况。

◎：完全没有发生白色鳞屑。

○：几乎没有发生白色鳞屑。

×：发生了白色鳞屑。

<评价结果>

如表2所示，本发明的热加工粉末润滑剂组合物(实施例1～12)，关于润滑性能以及白色鳞屑的发生状况，显示出良好的结果。与此相对，比较例1～3的热加工粉末润滑剂组合物中，第四成分的层状硅酸盐化合物的量少于本发明的范围。由此，润滑性能以及抑制白色鳞屑的性能劣化。另外，比较例4～7的热加工粉末润滑剂组合物中，第一成分的硼酸钠的量比本发明的范围的量多，不含第四成分的层状硅酸盐化合物。由此，润滑性能以及抑制白色鳞屑的性能劣化。另外，特别是比较例6的热加工粉末润滑剂组合物中，代替作为第二成分的碳酸钙而含有碳酸钠。由此，引起硼酸钠的结晶化，发生白色鳞屑。

<实施例13～15>

将表3所示的各成分放入到粉末混合机中进行混合，制作本发明的热加工粉末润滑剂组合物。各成分的详细内容与上述的实施例1～12相同。

<比较例8～10>

将表3所示的各成分放入到粉末混合机中进行混合，制作热加工粉末润滑剂组合物。各成分的详细内容与上述的实施例1～12相同。

<评价方法>

使用在实施例13～15以及比较例8～10中制作的热加工粉末润滑剂组合物，使用五台全可回缩芯棒式无缝管轧机，进行实际作业。作为被轧制伸材料，使用普通钢的空心管坯。轧制前的空心管坯的尺寸为外径330mm、壁厚18mm、长度7000mm。轧制前温度为1150℃。使用的芯棒为外径258mm、长度24000mm，材质是SKD6，表面被实施了镀铬处理(50μm)。此外，按照芯棒式无缝管轧机轧制后的精加工管的尺寸为外径276mm、壁厚8mm、长度18300mm的方式，进行拉伸轧制。

润滑剂的喷射方法是从轧制前的空心管坯的一端喷射1.47×10⁵Pa的氮气运载气体，由此喷射1100cc的润滑剂。

(摩擦系数)

芯棒式无缝管轧机轧制时的摩擦系数，是用各台负载的和去除芯棒的限动力得到的值，基于以下的基准进行评价。

◎：摩擦系数不到0.025。

○：摩擦系数为0.025以上且不到0.03。

×：摩擦系数为0.03以上。

(白色鳞屑的发生状况)

在制管后放置在上述中得到的精加工管30天，利用以下的基准评价白色鳞屑的发生状况。

◎：完全没有发生白色鳞屑。

○：几乎没有发生白色鳞屑。

×：发生了白色鳞屑。

<评价结果>

如表3所示，本发明的热加工粉末润滑剂组合物(实施例13～15)，关于摩擦系数以及白色鳞屑的发生状况，显示出良好的结果。与此相对，在比较例8～10中，润滑剂组合物不含作为第四成分的层状硅酸盐。由此，润滑性能恶化，另外，抑制白色鳞屑的发生的效果减少。另外，特别是在比较例10中，代替作为第二成分的碳酸钙而含有碳酸钠。由此，引起硼酸钠的结晶化，发生白色鳞屑。

综上，在现阶段，与最具实践性且认为是优选的实施方式相关联说明了本发明，但本发明并不限于本申请说明书中公开的实施方式，在不违反从技术方案以及说明书整体读出的发明的宗旨以及思想的范围内，可以适当变更，必须理解为：伴随如此变更的热塑性加工用润滑剂、热加工粉末润滑剂组合物、以及无缝钢管的制造方法也被本发明的技术范围所包括。

Claims

1.一种热加工粉末润滑剂组合物，其含有：

从由硼酸钠的无水物、五水合盐、以及十水合盐构成的组中选择的一种以上化合物即第一成分，

由碳酸钙和/或碳酸锂构成的第二成分，

由脂肪酸的钠盐、和/或脂肪酸的钙盐构成的第三成分，以及

由层状硅酸盐化合物构成的作为热塑性加工用润滑剂的第四成分；

关于各成分的含有比例，以第一～第四成分的总质量为100质量％，所述第一成分为30～80质量％，所述第二成分为0～15质量％，所述第三成分为5～15质量％，以及所述第四成分为10～40质量％。

2.如权利要求1所述的热加工粉末润滑剂组合物，其被用于热塑性加工。

3.如权利要求1所述的热加工粉末润滑剂组合物，其中，

所述热塑性加工是对中空原管进行拉伸轧制的芯棒式无缝管轧机轧制，且所述润滑剂组合物是附着在中空原管的内面而使用。

4.一种无缝钢管的制造方法，在对中空原管进行拉伸轧制的无缝钢管的制造方法中，包括：

使权利要求1～3中任意一项所述的热加工粉末润滑剂组合物附着在中空原管的管内表面的工序，和

对中空原管进行拉伸轧制的工序。