CN1302153C - 塑性加工用金属线材的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种方法，其中，采用选自喷丸处理、喷砂清理、弯曲、阳极酸洗涤和阴极酸洗涤的至少1种清洁化处理方法，对钢、不锈钢、铝等金属线材的表面施行20秒以下清洁化处理后，接触含有选自磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、硅酸盐、钼酸盐和钨酸盐的至少1种无机盐、和选自金属皂、蜡、聚四氟乙烯、二硫化钼和石墨的至少1种润滑剂的水系润滑被膜形成处理液5秒钟以下，立即干燥，以连续直列方式在上述线材表面形成附着量0.5-20g/m2的润滑被膜。采用上述方法能够在短时间内制造具有优良润滑性的塑性加工用金属材料。

Description

塑性加工用金属线材的制造方法
技术领域
本发明涉及不对钢铁、不锈钢、钛、铝等金属线材的表面施行化学转换处理就赋予了优良的润滑性的直列(inline)方式的塑性加工用金属线材的制造方法。更详细地说，涉及在对钢铁、不锈钢、钛、铝等金属线材进行顶镦(header)加工等冷塑性加工时，不对其表面施行化学转换处理，以直列方式形成具有优良润滑性的被膜的新型方法。
背景技术
一般在塑性加工钢铁、不锈钢等金属材料的时候，出于防止因被加工材料与工具的金属接触而产生的烧结和擦伤的目的，使金属表面生成润滑被膜。作为这种润滑被膜，有使金属表面物理附着润滑剂的类型，以及通过化学反应使金属表面生成化学转换处理被膜后使用润滑剂的类型。使金属表面物理附着润滑剂的类型的被膜，与使金属表面生成化学转换处理被膜后使用润滑剂的类型相比，密合性差，因此一般用作轻加工用。生成化学转换处理被膜后使用润滑剂的类型，使表面生成具有作为载体作用的磷酸盐被膜或草酸盐被膜后，使用有润滑性的润滑剂。该类型具有作为载体被膜的化学转换处理被膜和润滑剂的双层结构，显示非常高的耐烧结性。因此，在拉丝、拉管、锻造等塑性加工领域，在非常宽的范围内使用。塑性加工中，特别是加工严格的领域，大多采用使金属表面形成磷酸盐被膜或草酸盐被膜之类的底层被膜，在其上面使用润滑剂的方法。
另外，在化学转换处理被膜上使用的润滑剂按使用方法大体可分为2种。一种是使润滑剂物理附着在化学转换处理被膜上的类型，另一种是使润滑剂与化学转换处理被膜反应而使之附着的类型。作为前一种润滑剂，可列举出以矿物油、植物油和合成油为基础油，在其中添加极压添加剂的润滑剂、或者将石墨、二硫化钼等固体润滑剂与粘合剂成分一起溶于水，经附着、干燥工序而使用的润滑剂等。这些润滑剂通过喷雾涂布或浸渍涂布，能够简便地进行使用，因此具有连液体管理也几乎不需要等优点，但由于润滑性低，因此大多用于比较轻的润滑的场合。另一方面，后一种作为润滑剂使用硬脂酸钠之类的反应型皂，在需要高润滑性的场合使用。
可是，虽然使用伴有化学反应的化学转换处理和反应型皂可以得到高润滑性，但另一面，需要液体管理、用于控制化学反应的温度管理、液体劣化引起的废弃更新。以近年的地球环境保护为目的，降低工业废弃物成为大课题。为此，希望有不产生废弃物的润滑剂和处理方法。另外，现有技术由于工序和处理液的管理复杂，因此希望有简便的处理。
另一方面，金属线材的润滑处理，对将线材卷绕成为卷状的线束进行分步处理。即所谓的间歇方式。一般地，将2吨左右的线束浸渍于具有十几吨容量的处理槽中进行处理。通常通过碱脱脂、水洗除去油分后，浸渍于盐酸或硫酸洗槽中，进行氧化皮的去除。此时的温度通常为常温-60℃，时间通常为几十分钟。接着，进行水洗，然后浸渍于化学转换槽，进行磷酸盐被膜处理或草酸盐被膜处理。磷酸盐处理的场合，处理温度约为80℃，处理时间为10分钟左右。其后，进行水洗，浸渍于皂处理槽，进行皂处理。该皂处理的处理温度约为80℃，处理时间为10分钟左右。这样，现有的处理以间歇方式进行，需要数个十几吨的槽。为此，处理场所需要相当大的空间。另外，处理温度也高，在该加热和保温中需要巨大的能量。再有，各工序处理时间长，在完成一个线束的处理之前，作为整体需要1小时左右的时间。
为了解决这样的问题，提出了以水溶性高分子或者其水性乳液为基材，配合了固体润滑剂和化学转换被膜形成剂的润滑剂组合物(特开昭52-20967号公报)等，但是不能得到与化学转换被膜处理相匹敌的物质。另外，为了解决这些问题，本申请人提出了下述金属的冷塑性加工用水系润滑剂，其由(A)水溶性无机盐、(B)固体润滑剂、(C)选自矿物油、动植物油脂和合成油的至少1种油成分、(D)表面活性剂以及(E)水构成，并且固体润滑剂和油各自均匀地分散和乳化(特开平10-8085号公报)。可是，该发明的润滑剂由于将油成分乳化，因此工业上使用时不稳定，从而不能稳定地发挥高润滑性。
另外，作为解决这些问题的手段，本申请人提出了下述金属材料的塑性加工用润滑剂组合物：其含有(A)合成树脂、(B)水溶性无机盐和水，该固体成分重量比(B)/(A)为0.25/1～9/1，且合成树脂溶解或者分散(特开2000-63880号)。可是，该发明的润滑剂以合成树脂为主成分，在严酷的加工条件下，不能稳定地发挥充分的润滑性。另外，这些虽然关于润滑性有记载，但是关于连续地以直列方式对线材施行处理的情况没有充分记载。
本发明是为了解决上述现有技术存在的问题而提出的，目的在于，考虑到地球环境保护，提供可在短时间、节省能量、节省空间地制造具有优良润滑性的塑性加工用金属线材，并且可适用于各种金属材料的制造方法。
发明内容
本发明人对于解决上述课题的手段进行了悉心研究，结果发现了对于塑性加工用的金属线材，对该金属线材表面施行特定的清洁化处理后，接触含有特定成分的水系处理液，进行涂布，接着进行干燥，通过连续进行这些工序，以直列方式制成在表面被覆了特定附着量的润滑被膜的金属线材的新型方法，从而完成了本发明。
也就是说，本发明是一种塑性加工用金属线材的制造方法，其特征是，采用选自喷丸处理、喷砂清理、弯曲、阳极酸洗涤和阴极酸洗涤的至少1种清洁化处理方法，对线径0.3-50mm的金属线材表面施行20秒以下清洁化处理后，接触含有选自磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、硅酸盐、钼酸盐和钨酸盐的至少1种无机盐、和选自金属皂、蜡、聚四氟乙烯、二硫化钼和石墨的至少1种润滑剂、并且上述润滑剂/无机盐的固体成分重量比在0.1-4.0范围内的水系润滑被膜形成处理液5秒以下，立即干燥，以连续直列方式在上述线材表面形成附着量0.5-20g/m2的润滑被膜。
在上述方法中，也可以施行清洁化处理后，施行高频加热、热风加热、热水洗加热、蒸汽加热、直火加热、过热蒸汽加热等预加热后，与润滑被膜形成处理液接触。
作为上述金属线材，优选使用选自铁、钢、不锈钢、铝、铝合金、镁、镁合金、钛、钛合金、铜、铜合金的金属线材。
另外，在连续处理时的金属线材的线速度优选为10-150m/分。
根据该方法，能够节省能量、节省空间地并且以简便的处理在短时间内在金属线材上生成具有高润滑性的被膜。
附图说明
图1是试验采用本发明方法制造的塑性加工用金属线材的顶镦加工性时螺栓的截面图。
发明的具体实施方式
以下更详细地说明本发明的内容。用本发明制造方法制作的金属线材用于冷塑性加工。这里所说的冷塑性加工主要是指顶镦加工。作为该顶镦加工的一般物体，可举出螺栓的制造。切断线材，对其进行加工，制成螺栓。此外，汽车或机械等的部件也可以从线材切取，采用冷加工进行制作。
本发明的金属材料是这些用于冷加工的材料，其材质优选选自作为常用金属的铁、钢、不锈钢、铝、铝合金、镁、镁合金、钛、钛合金、铜和铜合金。在本发明中，金属线材的处理不是以捆束的形态，即卷状的线束的状态进行处理(上述间歇方式处理)，而是在拆散的一根的形态下，以连续·继续地进行处理的直列方式进行。金属线材的直径(线径)优选0.3-50mm的范围。线径不到0.3mm时，线过细，采用本发明的方法，涂布变得不均匀，有时在其后的塑性加工性方面产生问题。为50mm以上时，在技术上也没有特别的问题，但线的退卷或卷绕非常困难，在工业上没有实用性。
金属线材的清洁化处理需要使用选自喷丸处理、喷砂清理、弯曲、阳极酸洗涤和阴极酸洗涤的至少1种洁净化方法。这里的洁净化是以除去因退火等生成的氧化皮或各种污垢(油等)为目的。通过该清洁化处理，其后的润滑剂被膜的形成能够顺利进行。特别是，近年从环境的问题出发，希望降低废水处理负担，在此情况下，被称为机械除垢(mechanical de-scaling)的不放出废水的方法，即直列·喷丸处理或弯曲是有用的。另外，在使用酸的场合，为了缩短处理时间，也可以使用利用了电解的阳极酸洗涤或阴极酸洗涤。阳极酸洗涤是使用硫酸等酸，以线材为阳极，以反电极(铂板等)为阴极，在外加电压2-50V、电流密度2-100A/dm2下电解数秒钟，使金属线材部分溶解，与此同时，除去氧化皮。另外，阴极酸洗涤是使用硫酸等酸，以线材为阴极，以反电极(铂板等)为阳极，在外加电压2-50V、电流密度2-100A/dm2下电解数秒钟，利用在金属表面发生的氢气的力除去氧化皮。
在牢固的氧化皮的情况下，进行阳极酸洗涤，接着进行阴极酸洗涤是有效的。另外，出于除去采用机械除垢未除净的细的残留物(喷粉等)的目的，组合阴极酸洗涤也是有效的。阳极酸洗涤或阴极酸洗涤之后，经水洗洗去表面的酸，进行洁净化。在本发明中，该洗涤化的处理时间需要为20秒钟以下。超过20秒钟的场合，处理区过长，不能实现作为本发明目的的节省空间，故不优选。
在本发明中，将金属线材进行上述清洁化处理后，使之与水系润滑被膜形成处理液接触。在接触该润滑被膜形成处理液之前，优选对金属线材进行预加热。通过该预加热，能够加速润滑被膜形成处理液的干燥，因此能够缩短干燥时间。该干燥时间缩短的效果，特别是在处理速度达到高速的场合，能够减少处理装置的占有面积，因此变得更显著。
作为该预加热的方式，可采用高频加热、热风加热、热水洗加热、蒸汽加热、直火加热、过热蒸汽加热等。进行预加热使金属线材温度达到70-150℃。当金属线材温度不到70℃时，难以充分加快与润滑被膜形成处理液接触后的干燥，另外，当金属线材温度超过150℃时，润滑被膜形成处理液与金属线材接触的时候，发生水蒸汽，因此得不到正常的润滑被膜。采用该预加热得到的干燥时间缩短的效果，特别是在处理速度达到高速的场合，由于装置的占有面积增大，因此变得更显著。
用于本发明的水系润滑被膜形成处理液，含有无机盐和润滑剂作为主成分。本发明目的的润滑被膜，需要塑性加工时的追随性好，具有针对与金属模的烧结的硬度和强度，滑动性好，减轻摩擦系数。为了实现这些，组合无机盐和润滑剂来使用是重要的。作为无机盐，优选使用选自磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、硅酸盐、钼酸盐和钨酸盐的至少一种无机盐。具体地，例如可列举出磷酸锌、磷酸钙、硫酸钠、硫酸钾、硅酸钾、硼酸钠(四硼酸钠)、硼酸钾(四硼酸钾等)、硼酸铵(四硼酸铵等)、钼酸铵、钼酸钠、钨酸钠等。它们既可以单独使用，也可以2种以上组合。
作为润滑剂，优选使用金属皂、蜡、聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂、二硫化钼和石墨。它们可以2种以上组合使用。具体地讲，作为金属皂，可列举出使C12-C26的饱和脂肪酸与选自锌、钙、钡、铝、镁、和锂的至少一种金属反应而得到的物质，例如硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸锂等。作为蜡，能够列举出微晶蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、巴西棕榈蜡等。再者，对于PTFE、二硫化钼、石墨，对平均粒径和分子量等没有特别限制。
润滑被膜形成处理液中的润滑剂与无机盐的配合比例，按固体成分重量比计，润滑剂/无机盐需要在0.1-4.0的范围内。该固体成分重量比不到0.1时，滑动性差，得不到充分的润滑性。当超过4.0时，在加工时容易发生压痕损伤，故不优选。更优选的固体成分重量比的范围为0.2-1.5。润滑剂和无机盐制成溶解或分散于水的水系处理液使用。此时，为使分散稳定，也可以使用公知的表面活性剂或稳定剂。在需要表面活性剂的场合，可以使用非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂、两性表面活性剂、阳离子性表面活性剂中的任何一种。
作为上述非离子表面活性剂，没有特别限定，例如可列举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧亚烷基(亚乙基和/或亚丙基)烷基苯基醚、聚乙二醇(或环氧乙烷)和高级脂肪酸(例如碳数12-18)构成的聚氧乙烯烷基酯、脱水山梨糖醇、聚乙二醇和高级脂肪酸(例如碳数12-18)构成的聚氧乙烯脱水山梨糖醇烷基酯等。作为阴离子性表面活性剂，没有特别限定，例如可列举出脂肪酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯盐、二硫代磷酸酯盐等。作为两性表面活性剂，没有特别限定，例如可列举出氨基酸型和内铵盐型的羧酸盐、硫酸酯盐、磺酸盐、磷酸酯盐等。作为阳离子性表面活性剂，没有特别限定，例如可列举出脂肪酸胺盐、季铵盐等。这些表面活性剂可各自单独使用，或2种以上组合使用。
此外，出于辅助被膜形成的目的，根据需要，在润滑被膜形成处理液中也可以添加公知的粘度提高剂。例如，在提高平滑性、抑制被膜不均的场合等，粘度提高剂有效。另外，为了提高被膜的密合性，也可以添加作为粘合剂成分的高分子化合物等。它们的配合量、种类等没有特别限定。例如，可列举出无机系的蒙脱石系粘土矿物(蒙脱石、锌蒙脱石、贝得石、锂蒙脱石等)、作为有机系的聚氨酯系(多元醇与聚异氰酸酯聚合物等)、聚羧酸盐系(丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸的聚合物等)、聚烯烃系(聚乙烯醇等)、聚醚系(聚乙二醇、聚丙二醇等)、多糖类(甲基纤维素、甲基淀粉、甲基guagum等)。
在本发明中，与该水系润滑被膜形成处理液的接触时间需要为5秒钟以下。在超过5秒钟的场合，处理区过长，不能实现作为本发明目的的节省空间，故不优选。本发明的润滑被膜的附着量需要在0.5-20g/m2的范围。当附着量不到0.5g/m2时，发挥不出充分的润滑性。另外，当超过20g/m2时，被膜过厚，在加工时发生压痕损伤或剩余的废物等，因而不优选。润滑被膜的附着量，通过适宜控制涂布的润滑剂的量和其浓度，调整到规定的附着量。对于附着量，将处理的线材切取为一定的长度，测定它的重量，接着剥离被膜，求出此重量差，由该差和表面积(根据切取的长度算出)能够简单地算出。
在本发明中，涂布了润滑被膜形成处理液的线材，接着被干燥，据此在线材表面形成润滑被膜。此时的干燥方法没有特别限定，热风干燥简便，故优选。另外，在该处理后，也可以进行卷绕，但也可以连续地进行拉丝加工或表皮光轧加工，或者进一步进行顶镦加工。另外，本发明的金属线材在连续处理中的线速度优选10-150m/分的范围。当线速度不到10m/分时，不能充分得到生产率，在工业上没有意义。另外，当线速度超过150m/分时，润滑被膜的涂布处理后的均匀性变差，因此不怎么理想。
以下结合本发明的实施例和比较例具体说明。
(1)实施例、比较例中使用的原材料(线材)
①拉拔用钢材
S45C球状退火材：直径3mm、长20m
②拉拔用不锈钢材
SUS430：直径3mm、长20m
③拉拔用钛材
β合金Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al：直径3mm、长20m
④螺栓加工用钢材
SCM435：直径9mm、长300m
(2)实施例、比较例中使用的润滑被膜形成处理液的组成
处理液1
无机盐：四硼酸钠
润滑剂：硬脂酸钠
润滑剂/无机盐比：1.0
固体成分浓度：10％
处理液2
无机盐：磷酸锌+四硼酸钠(重量比1∶2)
润滑剂：硬脂酸锌+硬脂酸钙(重量比1∶1)
润滑剂/无机盐比：0.5
固体成分浓度：5％
处理液3
无机盐：四硼酸钾
润滑剂：微晶蜡
润滑剂/无机盐比：2.0
固体成分浓度：8％
处理液4
无机盐：硫酸钾+四硼酸钾(重量比1∶1)
润滑剂：PTFE
润滑剂/无机盐比：0.3
固体成分浓度：15％
处理液5
无机盐：硅酸钾
润滑剂：硬脂酸钙+聚乙烯蜡(重量比1∶2)
润滑剂/无机盐比：1.5
固体成分浓度：20％
处理液6
无机盐：四硼酸钠
润滑剂：无
润滑剂/无机盐比：0
固体成分浓度：10％
处理液7
无机盐：无
润滑剂：聚乙烯蜡
润滑剂/无机盐比：-
固体成分浓度：10％
处理液8
无机盐：四硼酸钠
润滑剂：硬脂酸钠
润滑剂/无机盐比：1.0
固体成分浓度：0.5％
实施例1～3
对上述各原材料(线材)按编号顺序施行下面的工序①～工序⑤。处理线速度为40m/分。
①阳极酸洗涤：硫酸20％，温度60℃，时间1秒，电流密度，30A/dm2
②阴极酸洗涤：硫酸20％，温度60℃，时间4秒，电流密度，40A/dm2
③水洗：自来水，60℃，浸渍5秒
④表面处理：使用上述处理液1(实施例1)、处理液2(实施例2)或处理液3(实施例3)，60℃，浸渍2秒
⑤干燥：吹140℃的热风，15秒
实施例4～5
对上述原材料(线材)按编号顺序施行下面的工序①～工序③。处理线速度为40m/分。
①喷丸处理：丸球(φ0.5mm)，时间10秒，压力5Kgf/cm2
②表面处理：使用上述处理液4(实施例4)或处理液5(实施例5)，60℃，浸渍3秒
③干燥：吹140℃的热风，15秒
实施例6～8
对上述原材料(线材)按编号顺序施行下面的工序①～工序⑤。处理线速度为100m/分。
①弯曲：90°弯曲(4段)
②阴极酸洗涤：硫酸20％，温度60℃，时间2秒，电流密度，100A/dm2
③水洗：自来水，60℃，浸渍3秒
④表面处理：使用上述处理液1(实施例6)、处理液2(实施例7)或处理液3(实施例8)，60℃，浸渍1秒
⑤干燥：感应加热(2秒)，到达温度120℃
实施例9～10
对上述原材料(线材)按编号顺序施行下面的工序①～工序④。处理线速度为40m/分。
①喷丸处理：丸球(φ0.5mm)，时间10秒、压力5kgf/cm2
②预加热：热水浴(温度90℃)，浸渍3秒
③表面处理：使用上述处理液4(实施例9)或处理液5(实施例10)，60℃，浸渍1秒
④干燥：吹140℃的热风，3秒
实施例11～12
对上述原材料(线材)按编号顺序施行下面的工序①～工序④。处理线速度为100m/分。
①喷丸处理：丸球(φ0.5mm)，时间5秒，压力7kgf/cm2
②预加热：感应加热(1秒)到达温度80℃
③表面处理：使用上述处理液4(实施例11)或处理液5(实施例12)，60℃，浸渍1秒
④干燥：吹200℃的热风，2秒
比较例1～2
对上述原材料(线材)按编号顺序施行下面的工序①～工序⑤。处理线速度为40m/分。
①阳极酸洗涤：硫酸20％，温度60℃，时间1秒，电流密度，30A/dm2
②阴极酸洗涤：硫酸20％，温度60℃，时间4秒，电流密度，40A/dm2
③水洗：自来水，60℃，浸渍5秒
④表面处理：使用上述处理液6(比较例1)或处理液7(比较例2)，60℃，浸渍2秒
⑤干燥：吹140℃的热风，15秒
比较例3
对上述原材料(线材)按编号顺序施行下面的工序①～工序②。处理线速度为40m/分。
①表面处理：使用上述处理液1，60℃，浸渍3秒
②干燥：吹140℃的热风，15秒
比较例4
对上述各原材料(线材)按顺序施行下面的工序①～工序③。处理线速度为200m/分。
①喷丸处理：丸球(φ0.5mm)，时间10秒，压力5Kgf/cm2
②表面处理：使用上述处理液8，60℃，浸渍3秒
③干燥：吹140℃的热风，15秒
比较例5
对上述原材料(钢材①、④)按编号顺序施行下面的工序①～工序⑧。
①碱脱脂：市售的脱脂剂(注册商标フアインクリナ-4360：日本パ-カライジング(株)制)，浓度20g/L，温度60℃，浸渍10分钟
②水洗：自来水，常温，浸渍5分钟
③酸洗：17％盐酸，温度30℃，浸渍10分钟
④水洗：自来水，常温，浸渍5分钟
⑤化学转换处理：市售的磷酸锌化学转换处理剂(注册商标パルボンド3670X：日本パ-カライジング(株)制)，浓度90g/L，温度80℃，浸渍10分钟
⑥水洗：自来水，常温，浸渍5分钟
⑦皂处理：市售的反应皂润滑剂(注册商标パル-ブ235：日本パ-カライジング(株)制)，浓度70g/L，温度80℃，浸渍5分钟
⑧干燥：吹80℃的热风，20分钟
比较例6
对上述原材料(不锈钢材②)按编号顺序施行下面的工序①～工序⑧。
①碱脱脂：市售的脱脂剂(注册商标フアインクリナ-4360：日本パ-カライジング(株)制)，浓度20g/L，温度60℃，浸渍10分钟
②水洗：自来水，常温，浸渍5分钟
③酸洗：硝酸-氢氟酸(10％硝酸-5％氢氟酸)，常温，浸渍10分钟
④水洗：自来水，常温，浸渍5分钟
⑤化学转换处理：市售的草酸盐化学转换处理剂(注册商标フエルボンドA：日本パ-カライジング(株)制)1号剂浓度30g/L和2号剂15g/L，温度95℃，浸渍15分钟
⑥水洗：自来水，常温，浸渍5分钟
⑦皂处理：市售的反应皂润滑剂(注册商标パル-ブ235：日本パ-カライジング(株)制)，浓度70g/L，温度80℃，浸渍5分钟
⑧干燥：吹80℃的热风，20分钟
比较例7
对上述原材料(钛材③)按编号顺序施行下面的工序①～工序⑧。
①碱脱脂：市售的脱脂剂(注册商标フアインクリナ-315：日本パ-カライジング(株)制)，浓度15g/L，温度60℃，浸渍10分钟
②水洗：自来水，常温，浸渍5分钟
③酸洗：硝酸-氢氟酸(15％硝酸-5％氢氟酸)，常温，浸渍10分钟
④水洗：自来水，常温，浸渍5分钟
⑤化学转换处理：市售的化学转换处理剂(注册商标パルメツト3855：日本パ-カライジング(株)制)浓度25g/L，温度60℃，浸渍10分钟
⑥水洗：自来水，常温，浸渍5分钟
⑦皂处理：市售的钼系润滑剂(注册商标パル-ブ4649C：日本パ-カライジング(株)制)，浓度800g/L，80℃，浸渍3分钟
⑧干燥：吹80℃的热风，20分钟
对上述实施例1～12、比较例1～7得到的各金属线材进行下面的评价。其结果如表1所示。
<评价>
·拉拔加工性
在以下的条件下对线材进行3步的拉拔加工。用第3步拉拔后的损伤和第3步的拉拔载荷(Kgf)进行评价。没有损伤且拉拔载荷低的线材为良好。
1步：φ3.00mm→φ2.76mm
2步：φ2.76mm→φ2.40mm
3步：φ2.40mm→φ2.17mm
·顶镦加工性
对螺栓加工用线材进行表皮光轧加工(到φ8.3mm)，接着用现有的顶镦机，使用成形油，连续制作200个图1所示的螺栓。目测判断此时的端头部分有无损伤，检查其发生个数和程度。
·工序数
通过工序数和设备的占有面积进行评价。工序越少，且占有面积越小，越是所希望的。
·环境保护性
通过有无废弃的工业废弃物(污物)进行评价。希望没有。
表1
  被膜   工序   环境保护性   拉拔加工(钢)   拉拔加工(不锈钢)   拉拔加工(钛)   顶镦加工
  附着量(g/m2)   工序数   占有面积(m2)   污物   损伤   载荷(Kgf)   损伤   载荷(Kgf)   损伤   载荷(Kgf)   损伤(个数)   备注
  实施例1   10   5   15   无   无   150   无   200   无   190   0   良好
  实施例2   3   5   15   无   无   152   无   210   无   195   0   良好
  实施例3   5   5   15   无   无   153   无   195   无   185   0   良好
  实施例4   15   3   10   无   无   149   无   198   无   190   0   良好
  实施例5   18   3   10   无   无   150   无   200   无   185   0   良好
  实施例6   10   5   12   无   无   149   无   205   无   190   0   良好
  实施例7   3   5   12   无   无   153   无   210   无   195   0   良好
  实施例8   5   5   12   无   无   151   无   200   无   195   0   良好
  实施例9   15   4   7   无   无   151   无   202   无   195   0   良好
  实施例10   18   4   7   无   无   150   无   200   无   188   0   良好
  实施例11   15   4   15   无   无   148   无   199   无   185   0   良好
  实施例12   18   4   15   无   无   148   无   202   无   190   0   良好
  比较例1   10   3   10   无   有   190   有   250   有   250   NG*   不好
  比较例2   10   3   10   无   有   200   有   250   有   250   NG*   不好
  比较例3   10   2   6   无   有   190   有   235   有   230   180   不好
  比较例4   0.3   3   10   无   有   200   有   250   有   250   NG*   整个面损伤
  比较例5   10   8   100   有   无   155   -   -   -   -   0   良好
  比较例6   10   8   100   有   -   -   无   200   -   -   -   -
  比较例7   10   8   100   有   -   -   -   -   无   190   -   -
*：从最初就产生擦伤。在加工了数个的阶段中止试验。
由表1明确得知，采用了本发明的塑性加工用金属线材的制造方法的实施例1～12，发挥了优良的润滑性，并且节省空间，环境保护性也优良。实施例9、10通过实施预加热能够缩短全部工序的处理时间，因此能减少处理装置的占有面积。另外，实施例11、12与实施例4、5相比，尽管处理速度为2.5倍，但处理装置的占有面积为1.5倍即可。这基本上是由预加热工序产生的处理时间缩短的效果。
润滑剂/无机盐之比在本发明范围以外的比较例1和2，润滑性差，在拉拔加工时与金属模发生部分烧结，而且也不能够进行顶镦加工。另外，未进行清洁化处理的比较例3，润滑性也不充分，不能加工。关于附着量在范围外的比较例4，润滑性也不充分，不能加工。作为现有技术的比较例4～7，虽然润滑性良好，但从处理空间和环境保护的方面来看存在问题。
工业实用性
采用本发明的塑性加工用金属线材的制造方法时，通过简便的处理，短时间就能够生成具有高润滑性的被膜，而且从地球环境的观点以及节能、省空间的观点考虑，工业上的利用价值也极大。

Claims (5)

1.一种塑性加工用金属线材的制造方法，其特征是，采用选自喷丸处理、喷砂清理、弯曲、阳极酸洗涤和阴极酸洗涤的至少1种清洁化处理方法，对线径0.3-50mm的金属线材表面施行20秒以下清洁化处理后，接触含有选自磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、硅酸盐、钼酸盐和钨酸盐的至少1种无机盐、和选自金属皂、蜡、聚四氟乙烯、二硫化钼和石墨的至少1种润滑剂、并且上述润滑剂/无机盐的固体成分重量比在0.1-4.0范围内、固体成分浓度为5～20重量％的水系润滑被膜形成处理液5秒以下，立即干燥，以连续直列方式在上述线材表面形成附着量0.5-20g/m2的润滑被膜。
2.一种塑性加工用金属线材的制造方法，其特征是，采用选自喷丸处理、喷砂清理、弯曲、阳极酸洗涤和阴极酸洗涤的至少1种清洁化处理方法，对线径0.3-50mm的金属线材表面施行20秒以下清洁化处理后，进行预加热，然后，接触含有选自磷酸盐、硫酸盐、硼酸盐、硅酸盐、钼酸盐和钨酸盐的至少1种无机盐、和选自金属皂、蜡、聚四氟乙烯、二硫化钼和石墨的至少1种润滑剂、并且上述润滑剂/无机盐的固体成分重量比在0.1-4.0范围内、固体成分浓度为5～20重量％的水系润滑被膜形成处理液5秒以下，立即干燥，以连续直列方式在上述线材表面形成附着量0.5-20g/m2的润滑被膜。
3.根据权利要求1或2所记载的塑性加工用金属线材的制造方法，其中，金属线材从铁、钢、不锈钢、铝、铝合金、镁、镁合金、钛、钛合金、铜和铜合金中选择。
4.根据权利要求1或2所记载的塑性加工用金属线材的制造方法，其中，连续处理时的金属线材的线速度是10-150m/分钟。
5.根据权利要求3所记载的塑性加工用金属线材的制造方法，其中，连续处理时的金属线材的线速度是10-150m/分钟。
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