JP2003294727A - 潤滑剤の性能評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 過酷な潤滑条件を設定して重度の焼付きを再
現することができ、それによって耐焼付き性能を精度高
く、かつ簡便に評価できる潤滑剤の性能評価方法を提供
する。 【解決手段】 潤滑剤の性能評価方法であって、中央部
に孔６が設けられた試験片２に潤滑剤を塗布するととも
に、試験片を一対の凸部と凹部を備えた工具１、４によ
りしごき加工を行い、しごき加工における工具にかかる
荷重及び／又はしごき加工後の工具若しくは試験片の表
面性状を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、潤滑剤の性能評価
方法に関し、特に金属塑性加工用潤滑剤の性能評価方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属材料の塑性加工に対し、適切な潤滑
剤を選定して使用しないと焼き付きが発生し製品の品位
を落としたり、型寿命を低下させたりする原因となる。
また加工に要するエネルギーも増加して、電気代等コス
トアップの原因ともなりうる。このような金属塑性加工
用潤滑剤においては、潤滑性に優れる塩素系化合物、例
えば塩素化パラフィンを添加剤として含有する潤滑剤
が、従来から広く使用されてきた。特に塩素系化合物
は、ステンレス鋼のしごき加工や鋼の精密打ち抜きに多
量に使用されてきた。しかし、例えば米国では特定の塩
素化パラフィンを発がん性物質と認定している。また、
塩素系化合物を含有する潤滑油の廃液を焼却処理した場
合、条件によっては燃焼時にダイオキシンが発生する可
能性があるとの指摘がある。かかる状況下、金属加工油
から潤滑性に優れた塩素系化合物を除いた油剤が強く求
められている。そこで、塩素系化合物を含有しない金属
加工油剤の開発検討に際し、潤滑性を評価する性能評価
方法が必要となる。従来から材料を塑性変形させて潤滑
油の性能評価を行う方法として、リング圧縮、円筒深絞
り試験、ドロービード試験等多くの方法が提案されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらリング
圧縮、円筒深絞り試験、ドロービード試験等は、重度の
焼付きを評価するには条件が緩やかであり、上記ステン
レス鋼のしごき加工や鋼の精密打ち抜き等の過酷な潤滑
条件を十分に再現できるものではなかった。従ってこれ
らの試験で良好な性能を示す潤滑剤であっても、ステン
レス鋼のしごき加工や鋼の精密打ち抜き等に使用した場
合、必ずしもよい性能を発揮できるとは限らなかった。
また、潤滑剤の開発検討時にはなるべく多くの試作油を
試験して、これらの中から最もよい性能を示すものを製
品化したいという要求があり、一つの試験にあまり多く
の時間と手間がかかってしまうようでは、製品開発の能
率が悪化してしまうという問題があった。

【０００４】そこで、本発明は、過酷な潤滑条件を設定
して重度の焼付きを再現することができ、それによって
耐焼付き性能を精度高く、かつ簡便に評価できる潤滑剤
の性能評価方法を提供することを課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以下、本発明について説
明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図
面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本
発明が図示の形態に限定されるものではない。

【０００６】請求項１の発明は、潤滑剤の性能評価方法
であって、中央部に孔（６）が設けられた試験片（２）
に潤滑剤を塗布するとともに、試験片を一対の凸部と凹
部を備えた工具によりしごき加工を行い、しごき加工中
の工具にかかる荷重、しごき加工後の工具の表面性状、
しごき加工後の試験片の表面性状のうちのいずれか一、
又はそれらのうちの複数を測定する潤滑剤の性能評価方
法により前記課題を解決する。ここに「表面性状を測定
する。」とは、例えば目視により表面性状を観察し、所
定の評価基準と比較して性能を判定すること、表面あら
さ計により表面あらさを測定すること、表面の画像を取
り込み、画像分析すること等をいう。

【０００７】この発明によれば、一定の形状と機械的特
性を備えた工具と試験片によりしごき加工を行うので、
しごき加工を再現性よく行うことができ、潤滑剤の違い
による性能差を客観的に評価することができる。また評
価項目は、加工中の荷重と表面性状の測定のみなので、
試験を簡便なものとすることができる。

【０００８】請求項２の発明は、潤滑剤の性能評価方法
であって、中央部に孔が設けられた試験片に潤滑剤を塗
布するとともに、一対の凸部と凹部を備えた工具であっ
て異なる径を有する工具を複数対用意し、これらの工具
により試験片に順次しごき加工を行い、しごき加工中の
工具にかかる荷重、しごき加工後の工具の表面性状、し
ごき加工後の試験片の表面性状のうちのいずれか一、又
はそれらのうちの複数を測定する潤滑剤の性能評価方法
により前記課題を解決する。

【０００９】この発明によれば、繰り返ししごき加工が
行われるので、その間に試験片に加工硬化が起きて試験
片が次第に加工しにくくなってゆく。従って、初期のし
ごきは潤滑条件が比較的緩やかであり、しごきを重ねる
ごとに条件が順に過酷なものとなってゆくので潤滑剤の
性能差を段階的に捉えることができる。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２のいず
れかに記載の潤滑剤の性能評価方法において、一対の凸
部と凹部を備えた工具は鋼球（４）とダイス（１）であ
り、鋼球の直径は試験片の孔より大であるとともにダイ
スの内径より小であることを特徴とする。

【００１１】この発明によれば、まず鋼球が試験片の孔
を押し広げ、その後に鋼球とダイスとの間に試験片を拘
束してしごきが行われる。したがって凸部工具としてポ
ンチを使用した場合に比較して、試験片の破断が起こり
にくく、非常に過酷な潤滑条件まで試験を行うことが可
能となる。また破断が起こりにくいので、試験を効率よ
く進行できるという利点がある。また、鋼球は、市中で
一定性状を持つものを安価で入手がしやすいというコス
ト上のメリットもある。さらに凸部工具としてポンチを
使用する場合に比較して、試験ごとに工具をプレス機に
装着する手間が少なくて済む。

【００１２】請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれ
かに記載された潤滑剤の性能評価方法において、試験片
の厚さをｔ（ｍｍ）、前記凸部の外径をｄ（ｍｍ）、前
記凹部の内径をＤ（ｍｍ）とした場合、下式であらわさ
れるしごき率Ｒ（％）が２０≦Ｒ≦７０であることを特
徴とする。 （式１）Ｒ＝１００（Ｄ−ｄ）／２ｔ この発明によれば、しごき率をこのように設定して実際
の加工に近い条件を試験に再現することができる。

【００１３】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かに記載された潤滑剤の性能評価方法において、凸部及
び／又は凹部を２５〜５００℃に加熱して行うことを特
徴とする。

【００１４】実際に製造の現場にて行われるしごき加工
は、試験が行われる条件と比較した場合、工具や加工材
のサイズが大きな場合が多く、しかも同じ加工が数時間
にわたり繰り返し行われるので、工具は加工熱（材料の
塑性変形により発生する熱と、材料と工具との間に生じ
る摩擦熱）を蓄積してかなりの高温となる。この発明に
よれば、工具をあらかじめ高温度に加温してから試験を
行うので、温度条件の観点からも実際の現場に近い条件
を試験に再現することができる。

【００１５】本発明のこのような作用及び利得は、次に
説明する実施の形態から明らかにされる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１を参照しつつ本発明の潤滑剤
性能評価方法の概要を説明する。本発明の潤滑剤の性能
評価方法を行う試験機Ｔは、基台７上に載置されたダイ
ス（凹部工具）１と、ダイス１の内径より小さな外径を
有する鋼球（凸部工具）４と、ダイス１の上方に配置さ
れ垂直方向のストローク動作が可能なプレス機５とを備
えている。一方被加工材たる試験片２は、平面板で、例
えば円板形状をしており、中央部に所定の大きさの孔６
が設けられている。

【００１７】性能評価試験を行うには、まず、ダイス１
上の中央に潤滑剤を塗布した試験片２を板押さえ３で固
定する。そして、鋼球４を、試験片２の中央部の孔６上
に載置する。この状態においては、ダイス１と試験片２
と鋼球４、及びプレス機５油圧シリンダシリンダロッド
８の軸心が一致する状態にある。次いでプレス機５のシ
リンダロッド８の下端８ａを鋼球４にあてがい油圧シリ
ンダを下方に伸張させる。このようにすることにより試
験片２は、鋼球４とダイス１との間で折り曲げられ、そ
の後しごかれて加工が進行・終了する。この時のしごき
部での荷重を測定し、または加工後の試験片２の表面状
態、あるいは鋼球４とダイス１の表面状態を観察して潤
滑性を評価する。また、鋼球４の代わりにシリンダロッ
ド８ａの下端にポンチを取り付けて使用してもよい。

【００１８】ダイス１と鋼球４との間で試験片２が一回
の加工でしごかれる割合（しごき率）は、２０〜７０％
に設定することが望ましく、２０％以下であると焼き付
きが出にくく潤滑剤の違いによる明瞭な性能差が現れに
くい。一方、現行性能レベルの潤滑剤を使用する場合、
しごき率が７０％以上になると試験片２の材料強度が限
界となり曲げ部で破断が発生してしまうため、潤滑剤の
違いによる性能差が現れ難い。本発明において、潤滑剤
の性能評価におけるしごき率は２０〜７０％に設定する
ことが望ましく、さらに望ましくは３０〜６５％、最も
望ましくは４５〜６０％である。

【００１９】一度のしごき加工で焼き付きが評価できな
い場合、しごき率を調整し、２度、３度と同一試験片を
複数回でしごき評価することが好ましい。このようにす
ると、１回目のしごきで試験片の加工硬化がおき、２回
目以降のしごきの潤滑条件をより過酷なものとすること
ができ、焼き付きが発生しやすくなる。この場合、合計
のしごき率は９０％以上になる場合がある。

【００２０】ダイス１あるいは鋼球４を、場合によって
は双方を、試験前に所定温度に加熱して試験に供する
と、実際の加工条件をよりよく再現することができ、潤
滑条件も厳しくなり潤滑剤の違いによる性能差を現れや
すくすることができる。加熱温度は２５℃から５００℃
に設定することが望ましく、さらに望ましくは５０℃〜
４００℃、最も望ましくは１００℃〜３００℃とするこ
とが好ましい。２５℃以下では、試験環境温度が高くな
る夏季等においては、むしろ冷却が必要となることもあ
ると考えられるため、温度条件としては適当でない。ま
た５００℃以上では実際の潤滑条件と比較した場合、条
件が厳し過ぎるため潤滑剤の違いによる性能差が現れに
くくなる。加熱は、温度を自由設定することができる電
気炉を使用し、該電気炉を所定温度に設定後を炉中に鋼
球、ダイスを所定時間保持することにより行う。

【００２１】

【実施例】＜試験１＞試験片材質：鋼（ＳＣＭ４３５） 初めに、試験片の材質として、一般的な被加工材である
鋼を使用して、しごき率、及び工具加熱温度を変化させ
て、これらをどの範囲で変化させたら妥当な潤滑剤性能
評価方法とすることができるかについて、検証した。 （１−１）しごき率 しごき率を変化させた場合に潤滑剤の性能差がどのよう
に現れるかを調べた。凹部工具としてダイス、凸部工具
として鋼球を使用した。ダイス径は一定とし、鋼球の径
を変化させることによりしごき率を変化させた。

【００２２】ダイス材質は超硬工具であり、径は２０．
８５ｍｍ（一定）とした。鋼球は、材質ＳＵＪ２（軸受
け鋼）を使用し、径を１５．８８ｍｍから１９．０５ｍ
ｍまで５段階に変化させることによりしごき率を変化さ
せた。これらの鋼球を試験に先立ち電気炉中に保持して
２５℃に加温して試験に供した。また、試験片は、材質
がＳＣＭ４３５（クロムモリブデン鋼）、外径５０ｍ
ｍ、中心部に形成した孔の径は１０．０ｍｍ、厚さ３．
２ｍｍのものを使用した。上記鋼球の５種類の径に対応
するしごき率は２２．３％〜７１．９％であった。

【００２３】しごき率の違いによってどのような性能差
が出るかを調査するに当たり、基準となる潤滑剤２種
（試料Ａ、及び試料Ｂ）を下記要領にて調製した。

【００２４】

【表１】

【００２５】試料Ａは、従来のステンレス鋼用しごき加
工油を想定している。試料油Ｂは、試料Ａの添加剤であ
る塩素化パラフィンをポリサルファイドに置き換えて同
等の性能を目指す試作油を想定している。なお、上記塩
素化パラフィンは味の素株式会社製の「Ｅｐｋ５０」
（塩素量５０％）、ジアルキルスルフィドは、エルフア
トケムジャパン社の「ＴＰＳ３２」（硫黄分３０％）を
使用した。

【００２６】試験手順は次の通りであった。すなわち、
試料油を塗布した試験片をシワ押さえ治具とセンター出
し治具を用いてダイスと同心円上に（軸心を共有するよ
うにして）滑りが生じないように固定した。次いで所定
温度（２５℃）に加温した鋼球を試験片の孔に載せ、プ
レス機にて鋼球を垂直方向下方に所定長さ押圧した。プ
レスはストローク数５０ｓｐｍに設定し、単発（一工
程）にて加工した。使用したプレス機の諸元を表２に示
す。

【００２７】

【表２】

【００２８】押圧中の荷重、及びプレス終了後の試験片
内周面の焼き付き状態を目視にて観察し記録した。表３
に試験結果をまとめて示す。表中焼き付きの評価につい
て、「◎」はまったく焼き付きがなかったことを、
「○」は一部に焼き付きが認められたことを、「△」は
全面に焼き付きが認められたことを、「×」は試験片が
破断したことをそれぞれ示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】実施例１（しごき率２２．３％）では、両
試料油において焼き付きは発生せず、この点に関しては
両試料油の差は認められなかったが、荷重において両試
料油の間に明瞭な差が認められた。しごき率２２．３％
は試験条件として適当なものの、やや緩やかであったと
認められる。したがってこのしごき率は、特に両試料油
より性能が低いレベルにある潤滑剤の評価に適当であ
る。

【００３１】実施例２（しごき率３４．７％）では、焼
き付き評価及び荷重の両者において両試料油の間に性能
差が認められた。しかし、その差は顕著なものではなか
った。したがってこのしごき率は、試験条件としては適
当であるが、過酷な使用に耐える潤滑剤を評価するには
やや緩やかな条件であったと認められる。

【００３２】実施例３（しごき率４７．０％）では、焼
き付き評価及び荷重の両者において両試料油の間に顕著
な性能差が認められた。したがってこのしごき率は、現
行性能レベルのしごき加工用潤滑剤の試験条件として適
当であったと認められる。

【００３３】実施例４（しごき率５９．５％）では、試
料Ｂにおいて試験片の破断がおき、焼き付き評価及び荷
重を測定することができなかったが、試料Ａにおいては
試験片の破断は発生せず、焼き付き評価及び荷重を測定
することができた。このしごき率では、破断発生の有無
で両試料油の性能を相対的に比較することができた。し
たがってこのしごき率は、現行よりさらに過酷な使用に
耐える潤滑剤を評価するに適当な試験条件であると判断
される。

【００３４】比較例１（しごき率７１．９％）では、試
料Ａ及び試料Ｂの両者において試験片の破断が発生し、
焼き付き評価及び荷重を測定することができなかった。
このしごき率では、現行のしごき加工用潤滑剤の試験条
件として高過ぎるものであったと判断される。しかし実
施例１〜４のしごき率と破断との関係から判断して、今
後さらに生産性の高いしごき加工用潤滑剤の開発を目指
して性能評価試験を行うような場合に、有効なしごき率
になるものと思われる。

【００３５】以上の実施例１〜４、及び比較例１の結果
を総合すると、しごき率として適当な範囲は、２０％〜
７０％、さらに好ましくは３０％〜６５％、最も好まし
くは４５％〜６０％である。

【００３６】（１−２）工具加熱温度 工具加熱温度を変化させた場合に潤滑剤の性能差がどの
ように現れるかを調べた。凹部工具としてダイス、凸部
工具として鋼球を使用した。ダイス材質は超硬工具であ
り、径は２０．８５ｍｍ、鋼球材質はＳＵＪ２（軸受け
鋼）であり径は１６．６７ｍｍのものを使用した。試験
片は（１−１）と同じものを使用した。これらによりし
ごき率は、３４．７％となった。この鋼球を試験に先立
ち電気炉中に保持して、１５℃〜６００℃の間で１１段
階の温度に加温して試験に供した。試料油Ａ、Ｂは（１
−１）と同じものを使用した。また、試験の手順及び評
価の方法についても（１−１）において説明したものと
同様である。表４に試験結果をまとめて示す。

【００３７】

【表４】

【００３８】比較例２（鋼球加熱温度１５℃）では、実
施例５（鋼球加熱温度２５℃）とほとんど差が見られな
い。初期の鋼球加熱温度を１５℃としても、加工時の発
熱により温度上昇が生じ、２５℃の結果と同じになった
ものと考えられる。このため、鋼球加熱温度を２５℃以
下に下げても本評価方法における評価としては、それほ
ど有効ではないと判断される。

【００３９】実施例５（鋼球温度２５℃）では、両試料
間に荷重及び焼き付きに関して差が認められるものの、
その差は僅かなものであった。この結果から、２５℃は
しごき加工油の性能評価試験条件における鋼球加熱温度
としては緩やかであると考えられるが、潤滑性の僅かな
差を見る試験条件として採用できるものであったと判断
される。

【００４０】実施例６〜１２（鋼球温度５０℃〜４００
℃）では、荷重及び焼き付き評価の面で両試料油間に顕
著な差が認められた。したがってこの温度範囲は、しご
き加工油の性能評価試験条件における鋼球加熱温度とし
て適切な範囲であったと判断される。

【００４１】実施例１３（鋼球温度５００℃）では、試
料Ｂにおいて試験片の破断がおき、焼き付き評価及び荷
重を測定することができなかった。一方、試料Ａにおい
ては試験片の破断は発生せず、焼き付き評価及び荷重を
測定することができた。この鋼球加熱温度では、破断発
生の有無で両試料油の性能を相対的に比較することがで
きた。したがってこの鋼球加熱温度は、現行よりさらに
過酷な使用に耐える潤滑剤を評価するに適当な試験条件
であったと判断される。

【００４２】比較例３（鋼球加熱温度６００℃）では、
試料Ａ及び試料Ｂの両者において試験片の破断が発生し
た。したがって、焼き付き評価及び荷重を測定すること
ができなかった。この鋼球加熱温度は、しごき加工用潤
滑剤の試験条件として高過ぎるものであったと判断され
る。

【００４３】以上の実施例５〜１３並びに比較例２及び
３の結果を総合すると、鋼球加熱温度として適当な範囲
は、２５℃〜５００℃、さらに好ましくは５０℃〜４０
０℃、最も好ましくは１００℃〜３００℃である。

【００４４】＜試験２＞試験片材質：ステンレス鋼（Ｓ
ＵＳ３０４） 試験１の鋼に引き続き、試験片の材質としてステンレス
鋼（ＳＵＳ３０４）を使用して、しごき率、鋼球加熱温
度の妥当性の確認を行った。しごき加工における被加工
材としてのステンレス鋼は、実際に多く使用されてお
り、その加工における潤滑条件は通常の鋼を加工する場
合と比較してより過酷である。従って、本願発明にかか
る潤滑剤の性能評価法における試験材質として、ステン
レス鋼を使用することは、潤滑剤が使用される現場をよ
りよく再現できるという観点から重要である。

【００４５】試験２においては、凹部工具としてダイ
ス、凸部工具として鋼球を使用した。ダイス材質は超硬
工具であり、径は２０．８５ｍｍのものを使用した。鋼
球材質はＳＵＪ２（軸受け鋼）であり、鋼球の径はしご
き率を変化させる試験（２−１）では１７．４６〜１
９．８４ｍｍの範囲で７段階に変化させて評価を行っ
た。これらの径に対応するしごき率は１５．３％〜７
４．８％であった。また、工具加熱温度を変化させる試
験（２−２）では、鋼球径を１９．０５ｍｍ（一定）と
した。この場合にしごき率は５５．０％であった。試験
片は材質ＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）であり、外径５
０ｍｍ、中央部に設けた孔の内径１０ｍｍ、厚さ２．０
ｍｍ、表面あらさＲａ＝０．０５μｍのものを使用し
た。試料油Ａ、Ｂは＜試験１＞と同じものを使用した。
また、試験の手順も＜試験１＞において説明したものと
同様である。 （２−１）しごき率

【００４６】

【表５】

【００４７】比較例４（しごき率１５．３％）では、荷
重において両油間に僅かな差が認められたが、焼き付き
に関しては、全く差が認められなかった。従って、しご
き率１５．３％は、過酷な条件における潤滑剤の性能評
価を行おうとする本願発明の試験条件としては、緩やか
過ぎ、このレベルの条件は従来のリング圧縮、円筒深絞
り試験、ドロービード試験等に委ねられるべきものであ
ると判断される。

【００４８】実施例１４（しごき率２８．８％）では、
両試料油において焼き付きに関する差が僅かには発生
し、荷重においても両試料油の間に若干の差が認められ
た。したがってしごき率２２．３％は試験条件として適
当なものと認められる。このしごき率は、性能がそれほ
ど高くはないレベルにある潤滑剤の評価に適当である。

【００４９】実施例１５〜１７（しごき率３５．３〜５
５．０％）では、焼き付き評価及び荷重の両者において
両試料油の間に明らかな性能差が認められた。したがっ
てこのしごき率は、しごき加工用潤滑剤の試験条件とし
て適当であったと認められる。

【００５０】実施例１８（しごき率６５．０％）では、
試料Ｂにおいて試験片の破断がおきたが、試料Ａにおい
ては試験片の破断は発生せず、両油の焼き付き評価及び
荷重を測定することができた。このしごき率では、破断
発生の有無、及び荷重により両試料油の性能を比較する
ことができた。したがってこのしごき率は、現行よりさ
らに過酷な使用に耐える潤滑剤を評価するに適当な試験
条件であると判断される。

【００５１】比較例５（しごき率７４．８％）では、試
料Ａ及び試料Ｂの両者において試験片の破断が発生し
た。また、両油間の焼き付き荷重に差は認められなかっ
た。このしごき率では、現行のしごき加工用潤滑剤の試
験条件として高過ぎるものであったと判断される。

【００５２】以上の実施例１４〜１８、並びに比較例４
及び５の結果を総合すると、試験片としてステンレス鋼
を使用する場合にも、本願発明にかかる潤滑剤の性能評
価方法におけるしごき率として適当な範囲は、２０％〜
７０％、さらに好ましくは３０％〜６５％、最も好まし
くは４５％〜６０％である。

【００５３】（２−２）工具加熱温度

【００５４】

【表６】

【００５５】比較例６（鋼球加熱温度１５℃）では、実
施例１９（鋼球加熱温度２５℃）とまったく差が見られ
なかった。ここでも初期の鋼球加熱温度を１５℃として
も、加工時の発熱により温度上昇が生じ、２５℃の結果
と同じになったものと考えられる。このため、鋼球加熱
温度を２５℃以下に下げても本評価方法における評価と
しては、それほど有効ではないと判断される。

【００５６】実施例１９〜２２（鋼球温度２５〜１００
℃）では、両試料間に荷重及び焼き付きに関して差が認
められるものの、その差は僅かなものであった。この結
果から、２５〜１００℃は、しごき加工油の性能評価試
験条件における鋼球加熱温度としては緩やかであると考
えられるが、潤滑性の僅かな差を見る試験条件として採
用できるものであったと判断される。

【００５７】実施例２３および２４（鋼球温度１５０℃
・２００℃）では、荷重及び焼き付き評価の面で両試料
油間に顕著な差が認められた。したがってこの温度範囲
は、ステンレス鋼のしごき加工油の性能評価試験条件に
おける鋼球加熱温度として適切な範囲であったと判断さ
れる。

【００５８】実施例２５（鋼球温度３００℃）では、試
料Ｂにおいて試験片の破断がおきたが、試料Ａにおいて
は試験片の破断は発生せず、また両油について荷重を測
定することができた。この鋼球加熱温度では、破断発生
の有無及び荷重を比較することで両試料油の性能を評価
することができた。したがってこの鋼球加熱温度は、ス
テンレス鋼のしごき加工油の性能評価試験条件における
鋼球加熱温度として適切な範囲であったと判断される。

【００５９】実施例２６〜２７（鋼球温度４００〜５０
０℃）では、実施例２５とほぼ同等の試験結果が得られ
た。したがってこの鋼球加熱温度範囲は、ステンレス鋼
のしごき加工油の性能評価試験条件における鋼球加熱温
度として設定可能な範囲である。ただし、同じ結果が得
られる３００℃より鋼球温度を高くする分だけ、試験コ
スト等の観点からは不利といえる。一方、現行よりさら
に過酷な使用に耐える潤滑剤を評価するに適当な試験条
件となる可能性を秘めているとも考えられる。

【００６０】比較例７（鋼球加熱温度６００℃）では、
試料Ａ及び試料Ｂの両者において試験片の破断が発生し
た。また、両油間の焼き付き荷重に差は認められなかっ
た。このしごき率では、現行のしごき加工用潤滑剤の試
験条件として高過ぎるものであったと判断される。

【００６１】以上の実施例１９〜２７並びに比較例６及
び７の結果を総合すると、試験片としてステンレス鋼を
使用する場合の鋼球加熱温度として適当な範囲は、２５
℃〜５００℃、さらに好ましくは５０℃〜４００℃、最
も好ましくは１５０℃〜３００℃である。

【００６２】以上、現時点において、もっとも、実践的
であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して
本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示さ
れた実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲お
よび明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に
反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を
伴う潤滑剤の性能評価方法もまた本発明の技術的範囲に
包含されるものとして理解されなければならない。

【００６３】

【発明の効果】以上に説明したように、請求項１の発明
によれば、一定形状と機械的特性を備えた工具と試験片
によりしごき加工を行うので、しごき加工を再現性よく
行うことができ、潤滑剤の違いによる性能差を客観的に
評価することができる。また評価項目は、加工中の荷重
と表面性状の測定のみなので、試験を簡便なものとする
ことができる。

【００６４】また、請求項２の発明によれば、繰り返し
しごき加工が行われるので、その間に試験片に加工硬化
が起きて試験片が次第に加工しにくくなってゆく。従っ
て、初期のしごきは潤滑条件が比較的緩やかであり、し
ごきを重ねるごとに条件が順に過酷なものとなってゆく
ので潤滑剤の性能差を段階的に捉えることができる。

【００６５】また、請求項３の発明によれば、まず鋼球
が試験片の孔を押し広げ、その後に鋼球とダイスとの間
に試験片を拘束してしごきが行われる。したがって凸部
工具としてポンチを使用した場合に比較して、試験片の
破断が起こりにくく、非常に過酷な潤滑条件まで試験を
行うことが可能となる。また破断が起こりにくいので、
試験を効率よく進行できるという利点がある。また、鋼
球は、市中で一定性状を持つものを安価で入手がしやす
いというコスト上のメリットもある。さらに凸部工具と
してポンチを使用する場合に比較して、試験ごとに工具
をプレス機に装着する手間が少なくて済む。

【００６６】さらに、請求項４の発明によれば、所定の
しごき率に設定して実際の加工条件に近い条件を試験に
再現することができる。

【００６７】また、請求項５の発明によれば、工具をあ
らかじめ高温度に加温してから試験を行うので、温度条
件の観点からも実際の現場に近い条件を試験に再現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】潤滑剤の性能評価試験機を示す図である。

【符号の説明】

１ ダイス（凹部工具） ２ 試験片 ４ 鋼球（凸部工具） ６ 孔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑剤の性能評価方法であって、 中央部に孔が設けられた試験片に前記潤滑剤を塗布する
   とともに、前記試験片を一対の凸部と凹部を備えた工具
   によりしごき加工を行い、 前記しごき加工中の前記工具にかかる荷重、前記しごき
   加工後の前記工具の表面性状、前記しごき加工後の前記
   試験片の表面性状のうちのいずれか一、又はそれらのう
   ちの複数を測定する、 潤滑剤の性能評価方法。
2. 【請求項２】 潤滑剤の性能評価方法であって、 中央部に孔が設けられた試験片に前記潤滑剤を塗布する
   とともに、一対の凸部と凹部を備えた工具であって異な
   る径を有する前記工具を複数対用意し、これらの工具に
   より前記試験片に順次しごき加工を行い、 前記しごき加工中の前記工具にかかる荷重、前記しごき
   加工後の前記工具の表面性状、前記しごき加工後の前記
   試験片の表面性状のうちのいずれか一、又はそれらのう
   ちの複数を測定する、 潤滑剤の性能評価方法。
3. 【請求項３】 前記一対の凸部と凹部を備えた工具は、
   鋼球とダイスであり、 前記鋼球の直径は、前記試験片の孔より大であるととも
   に前記ダイスの内径より小である請求項１又は２のいず
   れかに記載の潤滑剤の性能評価方法。
4. 【請求項４】 前記試験片の厚さをｔ（ｍｍ）、前記凸
   部の外径をｄ（ｍｍ）、前記凹部の内径をＤ（ｍｍ）と
   した場合、下式であらわされるしごき率Ｒ（％）が ２０≦Ｒ≦７０ である請求項１〜３のいずれかに記載された潤滑剤の性
   能評価方法。 （式１）Ｒ＝１００（Ｄ−ｄ）／２ｔ
5. 【請求項５】 前記凸部及び／又は凹部を２５〜５００
   ℃に加熱して行うことを特徴とする請求項１〜４のいず
   れかに記載された潤滑剤の性能評価方法。