JP2885011B2 - 熱間圧延加工用潤滑剤組成物 - Google Patents
熱間圧延加工用潤滑剤組成物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼材の熱間加工用潤滑
剤組成物、特に鋼材の鋼板圧延、形鋼圧延、線材圧延、
製管などの孔形圧延においてスリップを生じることな
く、焼付き防止、摩耗低減等の潤滑効果を発揮する熱間
圧延加工用潤滑剤組成物に関する。
剤組成物、特に鋼材の鋼板圧延、形鋼圧延、線材圧延、
製管などの孔形圧延においてスリップを生じることな
く、焼付き防止、摩耗低減等の潤滑効果を発揮する熱間
圧延加工用潤滑剤組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】各種鋼材を熱間圧延する際に圧延ロール
に被圧延材が焼付くと、圧延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。
この表面疵の発生に対しては、大幅な工数増加を伴う鋼
材の研摩作業などの疵手入れや、厳しい圧延制約の設定
により対応しているが、疵発生の激しいものはスクラッ
プとなるなど、かなりのコスト高を招いている。このよ
うな焼付き防止の方法としては、従来から熱間圧延油の
使用、ロール冷却の最適化、圧延操業条件の見直し等が
検討されている。
に被圧延材が焼付くと、圧延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。
この表面疵の発生に対しては、大幅な工数増加を伴う鋼
材の研摩作業などの疵手入れや、厳しい圧延制約の設定
により対応しているが、疵発生の激しいものはスクラッ
プとなるなど、かなりのコスト高を招いている。このよ
うな焼付き防止の方法としては、従来から熱間圧延油の
使用、ロール冷却の最適化、圧延操業条件の見直し等が
検討されている。
【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、それにより優れた耐食
性、耐酸化性を発揮するが、表面の酸化スケールが薄
く、しかも熱間の変形抵抗が高い。したがって、熱間圧
延時に圧延ロールと金属間接触をおこし易く、その結果
焼付きを発生し、鋼材に表面疵を生じるのである。
は、特にステンレス鋼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、それにより優れた耐食
性、耐酸化性を発揮するが、表面の酸化スケールが薄
く、しかも熱間の変形抵抗が高い。したがって、熱間圧
延時に圧延ロールと金属間接触をおこし易く、その結果
焼付きを発生し、鋼材に表面疵を生じるのである。
【０００４】しかし、この焼付きの問題は、何もステン
レス鋼の熱間圧延に限ったことではなく、普通鋼や特殊
鋼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、焼付きを発生し
易くなっている。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、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。
レス鋼の熱間圧延に限ったことではなく、普通鋼や特殊
鋼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、焼付きを発生し
易くなっている。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、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。
【０００５】この問題に対処するために、圧延ロールと
被圧延鋼材との摩擦力を低減させ、ロールの肌荒れや摩
耗を防止し、圧延製品品質を向上させる目的で、圧延ロ
ールまたはその補強ロールに潤滑剤を供給することが従
来より提案され、実際にも行われてきた。
被圧延鋼材との摩擦力を低減させ、ロールの肌荒れや摩
耗を防止し、圧延製品品質を向上させる目的で、圧延ロ
ールまたはその補強ロールに潤滑剤を供給することが従
来より提案され、実際にも行われてきた。
【０００６】普通鋼の熱間圧延に用いられる焼付き防止
用潤滑剤として、黒鉛、MoS2、マイカなどの固体潤滑物
質を含有させたものが提案されている。しかし、この潤
滑剤では確かに摩耗は軽減されるものの、多量にロール
に塗布するとスリップを発生するため、潤滑剤の単位時
間当たりの塗布量を増加させることができず、依然とし
て焼付きの防止は困難であった。
用潤滑剤として、黒鉛、MoS2、マイカなどの固体潤滑物
質を含有させたものが提案されている。しかし、この潤
滑剤では確かに摩耗は軽減されるものの、多量にロール
に塗布するとスリップを発生するため、潤滑剤の単位時
間当たりの塗布量を増加させることができず、依然とし
て焼付きの防止は困難であった。
【０００７】ステンレス鋼の熱間圧延用潤滑剤として
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。
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。
【０００８】また、ステンレス鋼と普通鋼共用の熱間圧
延用潤滑剤として、特開平４−130194号および同４−13
0195号各公報に、平均粒径１μｍ程度の無機質微粒子を
１〜30重量％粘性水溶液中に分散させた熱間圧延用潤滑
剤が開示されている。さらに、特開平４−277595号公報
に、平均粒径１〜５μｍでビッカース硬度1500以上のセ
ラミックス粉末を５〜50重量％含む熱間圧延用潤滑剤が
開示されている。
延用潤滑剤として、特開平４−130194号および同４−13
0195号各公報に、平均粒径１μｍ程度の無機質微粒子を
１〜30重量％粘性水溶液中に分散させた熱間圧延用潤滑
剤が開示されている。さらに、特開平４−277595号公報
に、平均粒径１〜５μｍでビッカース硬度1500以上のセ
ラミックス粉末を５〜50重量％含む熱間圧延用潤滑剤が
開示されている。
【０００９】しかし、これらによっても、圧延ロールと
被圧延鋼材との金属間の直接接触状態を完全に防止でき
ないため、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のが実状であった。
被圧延鋼材との金属間の直接接触状態を完全に防止でき
ないため、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のが実状であった。
【００１０】
【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、スリ
ップを生じることなく被圧延材が圧延ロール表面に焼付
くことを防止すると同時に、ロール摩耗を大幅に低減す
ることができ、それにより圧延製品品質と作業効率とを
向上させることができる、潤滑剤組成物を提供すること
にある。
ンレス鋼を含む各種鋼材の熱間圧延加工において、スリ
ップを生じることなく被圧延材が圧延ロール表面に焼付
くことを防止すると同時に、ロール摩耗を大幅に低減す
ることができ、それにより圧延製品品質と作業効率とを
向上させることができる、潤滑剤組成物を提供すること
にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、かかる目的
を達成するために鋭意検討した結果、粒径20〜1000Å
（即ち、 0.002〜0.1 μｍ) の超微粒子を高い割合で含
有する潤滑剤組成物が、熱間圧延加工における圧延ロー
ルと被圧延鋼材との金属間の直接接触状態の阻止に有効
であり、上記目的を達成できることを見出した。
を達成するために鋭意検討した結果、粒径20〜1000Å
（即ち、 0.002〜0.1 μｍ) の超微粒子を高い割合で含
有する潤滑剤組成物が、熱間圧延加工における圧延ロー
ルと被圧延鋼材との金属間の直接接触状態の阻止に有効
であり、上記目的を達成できることを見出した。
【００１２】本発明は、粒径２０〜１０００Åの粒子が
８０重量％以上を占める固体微粒子を組成物全重量に基
づいて１〜３０重量％の割合で含有し、該固体微粒子が
親油性に表面改質された変成型コロイド分散体をなすこ
とを特徴とする金属の熱間圧延加工用潤滑剤組成物であ
る。上記潤滑剤組成物は、塩基性であってもよい。
８０重量％以上を占める固体微粒子を組成物全重量に基
づいて１〜３０重量％の割合で含有し、該固体微粒子が
親油性に表面改質された変成型コロイド分散体をなすこ
とを特徴とする金属の熱間圧延加工用潤滑剤組成物であ
る。上記潤滑剤組成物は、塩基性であってもよい。
【００１３】本発明の潤滑剤組成物は、ステンレス鋼お
よび普通鋼のいずれの熱間圧延にも適用でき、それによ
り、スリップを発生させずに鋼材の圧延ロールへの焼付
きが防止され、ロール摩耗が大幅に低減する。その結
果、良好な圧延製品品質を得ることができると同時に、
疵手入れによる工数増加や圧延条件の制約が不要とな
り、さらにロール寿命の延長によるロール替え頻度の低
下により、圧延作業効率が著しく改善される。
よび普通鋼のいずれの熱間圧延にも適用でき、それによ
り、スリップを発生させずに鋼材の圧延ロールへの焼付
きが防止され、ロール摩耗が大幅に低減する。その結
果、良好な圧延製品品質を得ることができると同時に、
疵手入れによる工数増加や圧延条件の制約が不要とな
り、さらにロール寿命の延長によるロール替え頻度の低
下により、圧延作業効率が著しく改善される。
【００１４】
【作用】まず、本発明の潤滑剤組成物は、組成物の全重
量に基づいて、コロイド粒子である粒径20〜1000Åの固
体微粒子を１〜30重量％の割合で含有する点に特徴があ
る。このようなコロイド粒子の粒径は、例えば、液体媒
質 (例、基油) 中での分散状態においてブラウン運動／
光子相関分子分光法により測定することができる。な
お、このような微粒子の全体を20〜1000Åの範囲の粒径
にそろえる必要はなく、粒子全体の80重量％以上がこの
粒径範囲にあれば、本発明の効果は得られる。以下、特
にことわらないが、粒径に関する説明はいずれも全粒子
の80重量％以上を対象とするものである。
量に基づいて、コロイド粒子である粒径20〜1000Åの固
体微粒子を１〜30重量％の割合で含有する点に特徴があ
る。このようなコロイド粒子の粒径は、例えば、液体媒
質 (例、基油) 中での分散状態においてブラウン運動／
光子相関分子分光法により測定することができる。な
お、このような微粒子の全体を20〜1000Åの範囲の粒径
にそろえる必要はなく、粒子全体の80重量％以上がこの
粒径範囲にあれば、本発明の効果は得られる。以下、特
にことわらないが、粒径に関する説明はいずれも全粒子
の80重量％以上を対象とするものである。
【００１５】固体粒子は、その粒径が小さくなるほど、
ロールと鋼材間の摩擦界面の微細な表面凹凸の中にまで
導入されるが、粒径が1000Å以下まで微細になると、ロ
ールと鋼材との金属間の直接接触を表面粗さのレベルま
で防止することができることが判明した。それにより、
従来の平均粒径が１μｍ程度の粒子を利用した潤滑剤組
成物とは異なり、ロールへの鋼材の焼付きやロール摩耗
の低減が十分に防止できるものと考えられる。
ロールと鋼材間の摩擦界面の微細な表面凹凸の中にまで
導入されるが、粒径が1000Å以下まで微細になると、ロ
ールと鋼材との金属間の直接接触を表面粗さのレベルま
で防止することができることが判明した。それにより、
従来の平均粒径が１μｍ程度の粒子を利用した潤滑剤組
成物とは異なり、ロールへの鋼材の焼付きやロール摩耗
の低減が十分に防止できるものと考えられる。
【００１６】しかも、界面への微粒子の導入で金属間の
直接接触状態を阻止して焼付きを防止するため、固体潤
滑剤を利用した摩擦係数の低下による焼付きの防止とは
異なり、スリップなどの噛み込み不良を伴うことがない
ので、十分な焼付き防止効果とロール摩耗低下効果とが
得られる量で固体微粒子を潤滑剤組成物中に配合するこ
とができる。
直接接触状態を阻止して焼付きを防止するため、固体潤
滑剤を利用した摩擦係数の低下による焼付きの防止とは
異なり、スリップなどの噛み込み不良を伴うことがない
ので、十分な焼付き防止効果とロール摩耗低下効果とが
得られる量で固体微粒子を潤滑剤組成物中に配合するこ
とができる。
【００１７】粒子の粒径が1000Åを越えると、金属間の
直接接触が少なくとも表面粗さのレベルで生じ、焼付き
が十分に防止できない上、ロール摩耗も増大する。一
方、粒径が20Å未満では、固体微粒子同士が凝集し易く
なる。凝集により粗大な二次粒子が形成されると、微粒
子による金属間の直接接触の防止が困難となって、焼付
き防止効果が不足する。固体微粒子の好ましい粒径範囲
は20〜500 Åである。
直接接触が少なくとも表面粗さのレベルで生じ、焼付き
が十分に防止できない上、ロール摩耗も増大する。一
方、粒径が20Å未満では、固体微粒子同士が凝集し易く
なる。凝集により粗大な二次粒子が形成されると、微粒
子による金属間の直接接触の防止が困難となって、焼付
き防止効果が不足する。固体微粒子の好ましい粒径範囲
は20〜500 Åである。
【００１８】固体微粒子の含有量が１重量％未満では、
微粒子の量が少なすぎて所望の効果が得られず、一方、
30重量％を超えて含有させても、潤滑剤基油中への均一
分散性に問題を生じる上、効果も飽和する。好ましい固
体微粒子の含有量は５〜25重量％である。
微粒子の量が少なすぎて所望の効果が得られず、一方、
30重量％を超えて含有させても、潤滑剤基油中への均一
分散性に問題を生じる上、効果も飽和する。好ましい固
体微粒子の含有量は５〜25重量％である。
【００１９】固体超微粒子の種類は、熱間圧延温度にお
いて固体として存在しうるものであれば、特に制限され
ない。適当な固体超微粒子の例としては、炭酸塩、ケイ
酸塩、酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、弗化物などの
無機物が挙げられ、これらの１種もしくは２種以上を使
用することができる。
いて固体として存在しうるものであれば、特に制限され
ない。適当な固体超微粒子の例としては、炭酸塩、ケイ
酸塩、酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、弗化物などの
無機物が挙げられ、これらの１種もしくは２種以上を使
用することができる。
【００２０】炭酸塩の例には、Na2CO3, CaCO3, MgCO3な
どのアルカリ金属およびアルカリ土類金属の炭酸塩があ
る。ケイ酸塩の例には MxO・ySiO2 (M:アルカリ金属、
アルカリ土類金属) がある。酸化物の例には、Al2O3, T
iO2, NiO, Cr2O3, CaO, ZnO,SnO, CdO, PdO, Bi2O3, Li
2O, K2O, Na2O, B2O3, SiO2, MnO2, ZrO2などがある。
炭化物の例にはSiC, TiCなどが、窒化物の例にはTiN, B
N, AlN, Si3N4 などが、硫化物の例にはMoS2, PbS など
が、フッ化物の例にはCaF2などがある。
どのアルカリ金属およびアルカリ土類金属の炭酸塩があ
る。ケイ酸塩の例には MxO・ySiO2 (M:アルカリ金属、
アルカリ土類金属) がある。酸化物の例には、Al2O3, T
iO2, NiO, Cr2O3, CaO, ZnO,SnO, CdO, PdO, Bi2O3, Li
2O, K2O, Na2O, B2O3, SiO2, MnO2, ZrO2などがある。
炭化物の例にはSiC, TiCなどが、窒化物の例にはTiN, B
N, AlN, Si3N4 などが、硫化物の例にはMoS2, PbS など
が、フッ化物の例にはCaF2などがある。
【００２１】これらの固体微粒子は、その表面を有機物
（例、石油スルホン酸）で処理して、親油性に表面改質
した変成型コロイド分散体をなす。それにより、単に潤
滑剤基油中に分散させるだけで、基油の粘度が低くて
も、多量の固体微粒子を分散性よく基油中に含有させる
ことができる。このように表面改質された固体微粒子の
例には、市販されている塩基性および高塩基性金属塩ス
ルホネート、高塩基性金属塩フェネート、変成シリカコ
ロイドなどがある。
（例、石油スルホン酸）で処理して、親油性に表面改質
した変成型コロイド分散体をなす。それにより、単に潤
滑剤基油中に分散させるだけで、基油の粘度が低くて
も、多量の固体微粒子を分散性よく基油中に含有させる
ことができる。このように表面改質された固体微粒子の
例には、市販されている塩基性および高塩基性金属塩ス
ルホネート、高塩基性金属塩フェネート、変成シリカコ
ロイドなどがある。
【００２２】その他の種類の固体微粒子も、例えば、コ
ロイドとして市販されているもの、或いは気相法などの
公知の微粒子の製造方法により得たものを、必要に応じ
て上記のように表面改質することにより使用できる。
ロイドとして市販されているもの、或いは気相法などの
公知の微粒子の製造方法により得たものを、必要に応じ
て上記のように表面改質することにより使用できる。
【００２３】本発明の潤滑剤組成物は、塩基性である
と、焼付き防止、ロール摩耗低減効果が一層高くなる。
潤滑剤組成物の全塩基価 (電位差滴定法JIS K2501 によ
り求めた値) が40 mgKOH/g以上、特に100 mgKOH/g 以上
になると、焼付き防止効果が非常に顕著となる。潤滑剤
の性質が塩基性であると、熱間において鋼材表面に生成
しやすい酸化スケールとの反応性が高まり、潤滑効果が
より高められるものと推定される。
と、焼付き防止、ロール摩耗低減効果が一層高くなる。
潤滑剤組成物の全塩基価 (電位差滴定法JIS K2501 によ
り求めた値) が40 mgKOH/g以上、特に100 mgKOH/g 以上
になると、焼付き防止効果が非常に顕著となる。潤滑剤
の性質が塩基性であると、熱間において鋼材表面に生成
しやすい酸化スケールとの反応性が高まり、潤滑効果が
より高められるものと推定される。
【００２４】もっとも、潤滑剤組成物が酸性でも、粒径
20〜1000Åの微粒子を１〜30重量％含有していれば、塩
基性の組成物よりは低いものの、十分な焼付き防止効
果、ロール摩耗低減効果は得られる。
20〜1000Åの微粒子を１〜30重量％含有していれば、塩
基性の組成物よりは低いものの、十分な焼付き防止効
果、ロール摩耗低減効果は得られる。
【００２５】従って、適用する熱間圧延の焼付きの起こ
り易さに応じて、潤滑剤組成物の塩基性または酸性を選
択することができる。例えば、高負荷条件でのステンレ
ス鋼の熱間圧延のように焼付きが非常に起こり易い場合
には、塩基価が100 mgKOH/g以上の高塩基性の潤滑剤組
成物を使用することにより、焼付きを有効に防止するこ
とができる。逆に、普通鋼の熱間圧延や、圧延負荷が厳
しくないステンレス鋼の熱間圧延では、より塩基価の低
い塩基性潤滑剤組成物や酸性潤滑剤組成物でも、焼付き
防止とロール摩耗低減の効果は十分に得られる。
り易さに応じて、潤滑剤組成物の塩基性または酸性を選
択することができる。例えば、高負荷条件でのステンレ
ス鋼の熱間圧延のように焼付きが非常に起こり易い場合
には、塩基価が100 mgKOH/g以上の高塩基性の潤滑剤組
成物を使用することにより、焼付きを有効に防止するこ
とができる。逆に、普通鋼の熱間圧延や、圧延負荷が厳
しくないステンレス鋼の熱間圧延では、より塩基価の低
い塩基性潤滑剤組成物や酸性潤滑剤組成物でも、焼付き
防止とロール摩耗低減の効果は十分に得られる。
【００２６】本発明の潤滑剤組成物は、潤滑剤基油中に
粒径20〜1000Åの微粒子を全重量の１〜30重量％の割合
で分散させることにより製造できる。
粒径20〜1000Åの微粒子を全重量の１〜30重量％の割合
で分散させることにより製造できる。
【００２７】潤滑剤基油は、熱間圧延油として通常使用
されているものでよく、鉱物油、合成潤滑油、ナタネ
油、ラードオイル等の油脂類、高級脂肪およびそのエス
テル類等の１種もしくは２種以上が使用できる。或い
は、市販の熱間圧延油をそのまま使用してもよい。ま
た、潤滑剤基油に代えて、増粘剤を配合した粘性水溶液
を使用することもできる。
されているものでよく、鉱物油、合成潤滑油、ナタネ
油、ラードオイル等の油脂類、高級脂肪およびそのエス
テル類等の１種もしくは２種以上が使用できる。或い
は、市販の熱間圧延油をそのまま使用してもよい。ま
た、潤滑剤基油に代えて、増粘剤を配合した粘性水溶液
を使用することもできる。
【００２８】本発明の潤滑剤組成物は、上記固体微粒子
と基油のほかに、必要に応じて、さらに１種もしくは２
種以上の添加剤を含有していてもよい。このような添加
剤は、潤滑剤組成物に一般に配合されるものから選択で
きる。適当な添加剤としては、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。
と基油のほかに、必要に応じて、さらに１種もしくは２
種以上の添加剤を含有していてもよい。このような添加
剤は、潤滑剤組成物に一般に配合されるものから選択で
きる。適当な添加剤としては、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。
【００２９】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。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、ポリアクリレート、オレフィン重合体、ポリメ
タクリレート、ポリオレフィン等が挙げられる。
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。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、ポリアクリレート、オレフィン重合体、ポリメ
タクリレート、ポリオレフィン等が挙げられる。
【００３０】これらの添加剤は、従来より公知の配合量
の範囲内で添加すればよいが、一般にはそれぞれ潤滑剤
組成物の全重量に基づいて５重量％以下と少量とするこ
とが好ましい。また、固体粒子がすべて粒径20〜1000Å
の固体微粒子であることが最も望ましいが、前述したよ
うに、それ以外の粒径 (粒径20Å未満或いは1000Å超)
の固体粒子が、全体の20重量％以下の少量であれば共存
していてもよい。
の範囲内で添加すればよいが、一般にはそれぞれ潤滑剤
組成物の全重量に基づいて５重量％以下と少量とするこ
とが好ましい。また、固体粒子がすべて粒径20〜1000Å
の固体微粒子であることが最も望ましいが、前述したよ
うに、それ以外の粒径 (粒径20Å未満或いは1000Å超)
の固体粒子が、全体の20重量％以下の少量であれば共存
していてもよい。
【００３１】本発明の潤滑剤組成物は、JIS SUS304で代
表される一般のステンレス鋼はもとより、Crを20重量％
以上含有する高耐食性の高純度フェライト系ステンレス
鋼の熱間圧延加工においても、その効果を著しく発揮す
る。もちろん、炭素鋼、Ti、Al等の金属材の熱間圧延用
潤滑剤として利用しても同様の効果を有することは言う
までもない。また、熱間圧延の種類も、厚板や薄板など
の板圧延に限るものではなく、孔型ロールによる鋼管、
型鋼圧延、ユニバーサルミルによるＨ型鋼圧延、さらに
は棒鋼、線材などの各種形態への熱間圧延に本発明の潤
滑剤組成物を適用できる。
表される一般のステンレス鋼はもとより、Crを20重量％
以上含有する高耐食性の高純度フェライト系ステンレス
鋼の熱間圧延加工においても、その効果を著しく発揮す
る。もちろん、炭素鋼、Ti、Al等の金属材の熱間圧延用
潤滑剤として利用しても同様の効果を有することは言う
までもない。また、熱間圧延の種類も、厚板や薄板など
の板圧延に限るものではなく、孔型ロールによる鋼管、
型鋼圧延、ユニバーサルミルによるＨ型鋼圧延、さらに
は棒鋼、線材などの各種形態への熱間圧延に本発明の潤
滑剤組成物を適用できる。
【００３２】本発明の潤滑剤組成物の供給は従来より公
知の各種の方法で実施できる。即ち、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、上記
以外の一般的な給油方式を使用してもよい。また、潤滑
剤組成物の供給は、圧延ロールに直接行っても、或いは
その補強ロールを介して行ってもよい。また、潤滑剤組
成物は必ずしも圧延ロール表面の全体に供給する必要は
なく、特に焼付きが起こり易い部位のみに供給してもよ
い。
知の各種の方法で実施できる。即ち、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、上記
以外の一般的な給油方式を使用してもよい。また、潤滑
剤組成物の供給は、圧延ロールに直接行っても、或いは
その補強ロールを介して行ってもよい。また、潤滑剤組
成物は必ずしも圧延ロール表面の全体に供給する必要は
なく、特に焼付きが起こり易い部位のみに供給してもよ
い。
【００３３】
【実施例】次に具体的な実施例に基づき説明する。実施
例中での固体粒子の粒径の測定は、遠心沈降法により適
当な粒度区分に分粒した後、１μｍ以下の粒子について
は、ブラウン運動／光子相関分子分光法によるサブ・ミ
クロン粒度分析装置 (米国Couter Electronics, Inc.製
COUTER N4型) により、それより大粒径の粒子について
は島津レーザ回折式粒度分布測定装置 (SALD-3000)によ
り行った。
例中での固体粒子の粒径の測定は、遠心沈降法により適
当な粒度区分に分粒した後、１μｍ以下の粒子について
は、ブラウン運動／光子相関分子分光法によるサブ・ミ
クロン粒度分析装置 (米国Couter Electronics, Inc.製
COUTER N4型) により、それより大粒径の粒子について
は島津レーザ回折式粒度分布測定装置 (SALD-3000)によ
り行った。
【００３４】各実施例で使用した潤滑剤組成物は、表１
に示した組成を持つ本発明例No.1〜10、比較例No.11 〜
14の14種類の組成物であった。これらはホモミキサーに
より固体粒子と液状成分 (いずれも市販品をブレンドし
たもの) とを混合することにより調製した。それ以外の
添加剤は配合しなかった。
に示した組成を持つ本発明例No.1〜10、比較例No.11 〜
14の14種類の組成物であった。これらはホモミキサーに
より固体粒子と液状成分 (いずれも市販品をブレンドし
たもの) とを混合することにより調製した。それ以外の
添加剤は配合しなかった。
【００３５】使用した液状成分は次の通りである。 市販熱間圧延油：パラフィン系鉱物油＋油脂 (牛脂) ＋
硫化油脂 (粘度 100cSt／40℃) 高粘度鉱物油： パラフィン系鉱物油 (粘度 230 cSt／
40℃) 高分子化合物添加油： 合成エステル油＋ポリアクリレ
ート 粘性水溶液： 増粘剤としてアクリル酸重合体を配合
した水
硫化油脂 (粘度 100cSt／40℃) 高粘度鉱物油： パラフィン系鉱物油 (粘度 230 cSt／
40℃) 高分子化合物添加油： 合成エステル油＋ポリアクリレ
ート 粘性水溶液： 増粘剤としてアクリル酸重合体を配合
した水
【００３６】
【表１】
【００３７】(実施例１)熱間鋼板圧延ミルラインにおい
て、仕上タンデムミルの２号スタンドの４段式熱間圧延
機に使用される高Cr鋳鉄 (主成分:2.8%C-18%Cr) ロール
に対して、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に示す14種類の潤滑剤組成物を、そ
れぞれ高耐食性フェライト系ステンレス鋼 (22%Cr-2%M
o、500 トン) の圧延チャンス時に0.5 重量％濃度供給
し (供給量：200 cc／分) 、圧延ロールの焼付きおよび
摩耗を調べた。結果を表２に示す。
て、仕上タンデムミルの２号スタンドの４段式熱間圧延
機に使用される高Cr鋳鉄 (主成分:2.8%C-18%Cr) ロール
に対して、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に示す14種類の潤滑剤組成物を、そ
れぞれ高耐食性フェライト系ステンレス鋼 (22%Cr-2%M
o、500 トン) の圧延チャンス時に0.5 重量％濃度供給
し (供給量：200 cc／分) 、圧延ロールの焼付きおよび
摩耗を調べた。結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】
【００３９】従来技術に従って１μｍ以上といったより
粗粒径の固体粒子を含有させた比較例の潤滑剤組成物を
使用した場合には、いずれも圧延ロールへの鋼材の著し
い焼付きを生じ、固体粒子の種類によっては、摩擦係数
が低下しすぎてスリップも発生した。これに対し、粒径
20〜1000Åの微粒子を１〜30重量％の割合で含有する本
発明例の潤滑剤組成物を使用した場合には、いずれもス
リップを発生させずに、圧延ロールの焼付きは防止ない
しは著しく軽減され、ロールの摩耗量も比較例に比べて
減少した。即ち、固体粒子の粒径を1000Å以下と微細に
することにより、焼付き防止効果は飛躍的に向上した。
粗粒径の固体粒子を含有させた比較例の潤滑剤組成物を
使用した場合には、いずれも圧延ロールへの鋼材の著し
い焼付きを生じ、固体粒子の種類によっては、摩擦係数
が低下しすぎてスリップも発生した。これに対し、粒径
20〜1000Åの微粒子を１〜30重量％の割合で含有する本
発明例の潤滑剤組成物を使用した場合には、いずれもス
リップを発生させずに、圧延ロールの焼付きは防止ない
しは著しく軽減され、ロールの摩耗量も比較例に比べて
減少した。即ち、固体粒子の粒径を1000Å以下と微細に
することにより、焼付き防止効果は飛躍的に向上した。
【００４０】また、本発明による焼付き防止とロール摩
耗低減の効果は、固体微粒子の粒径が500 Å以下と小さ
い時に、また酸性のものより塩基性のもの、特に全塩基
価40mgKOH/g以上の塩基性を示す時に、一層顕著となる
ことが表２の結果より理解される。
耗低減の効果は、固体微粒子の粒径が500 Å以下と小さ
い時に、また酸性のものより塩基性のもの、特に全塩基
価40mgKOH/g以上の塩基性を示す時に、一層顕著となる
ことが表２の結果より理解される。
【００４１】なお、潤滑剤供給時の濃度を1.0.重量％ま
で高めても、圧延中にスリップを起こすことなく安定な
圧延ができることも確認した。さらに、圧延ロールとし
て、高炭素系高速度鋼 (ハイス) 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材質のロールを
使用した場合にも、高Cr鋳鉄ロールを使用した場合と同
様の効果が得られることも確認した。
で高めても、圧延中にスリップを起こすことなく安定な
圧延ができることも確認した。さらに、圧延ロールとし
て、高炭素系高速度鋼 (ハイス) 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材質のロールを
使用した場合にも、高Cr鋳鉄ロールを使用した場合と同
様の効果が得られることも確認した。
【００４２】(実施例２)マンドレルミルラインにおける
鋼管 (SUS304、普通鋼等) の熱間圧延時に、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
ール等) に、前記に示した各潤滑剤組成物を原液のまま
供給した (供給量：２〜４ l／分) 。実施例１と同様
に、本発明の潤滑剤組成物を供給した際には、高Cr鋳鉄
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。一方、比較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が発生した。
当然の如く、製品にも疵が発生していた。
鋼管 (SUS304、普通鋼等) の熱間圧延時に、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
ール等) に、前記に示した各潤滑剤組成物を原液のまま
供給した (供給量：２〜４ l／分) 。実施例１と同様
に、本発明の潤滑剤組成物を供給した際には、高Cr鋳鉄
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。一方、比較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が発生した。
当然の如く、製品にも疵が発生していた。
【００４３】(実施例３)形鋼圧延ラインにおけるステン
レス鋼 (SUS304、SUS430等) や普通鋼のＨ形鋼熱間圧延
時に、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールと竪ロール
に前記に示した各潤滑剤組成物をウォーターインジェク
ション方式の給油装置により 1.0重量％濃度で供給した
(供給量：100 cc／分) 。実施例１と同様に、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。一方、比較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。
レス鋼 (SUS304、SUS430等) や普通鋼のＨ形鋼熱間圧延
時に、仕上ユニバーサル圧延機の水平ロールと竪ロール
に前記に示した各潤滑剤組成物をウォーターインジェク
ション方式の給油装置により 1.0重量％濃度で供給した
(供給量：100 cc／分) 。実施例１と同様に、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。一方、比較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。
【００４４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明にかかる
粒径20〜1000Åの固体微粒子を潤滑剤基油中に１〜30重
量％の割合で含有する潤滑剤組成物は、焼付きの起こり
易いステンレス鋼の熱間圧延においても、熱間圧延ロー
ルへの焼付き防止、圧延ロール摩耗の大幅な低減、圧延
時のスリップ防止に対して優れた効果を発揮する。その
結果、圧延製品品質が向上し、作業効率が向上する。
粒径20〜1000Åの固体微粒子を潤滑剤基油中に１〜30重
量％の割合で含有する潤滑剤組成物は、焼付きの起こり
易いステンレス鋼の熱間圧延においても、熱間圧延ロー
ルへの焼付き防止、圧延ロール摩耗の大幅な低減、圧延
時のスリップ防止に対して優れた効果を発揮する。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 ＦＩ Ｃ１０Ｎ 10:06 10:08 30:06 40:24
Claims (2)
- 【請求項１】 粒径２０〜１０００Åの粒子が８０重量
％以上を占める固体微粒子を組成物全重量に基づいて１
〜３０重量％の割合で含有し、該固体微粒子が親油性に
表面改質された変成型コロイド分散体をなすことを特徴
とする金属の熱間圧延加工用潤滑剤組成物。 - 【請求項２】 前記潤滑剤組成物が、塩基性であること
を特徴とする請求項１記載の金属の熱間圧延加工用潤滑
剤組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22011893A JP2885011B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 熱間圧延加工用潤滑剤組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22011893A JP2885011B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 熱間圧延加工用潤滑剤組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0770576A JPH0770576A (ja) | 1995-03-14 |
| JP2885011B2 true JP2885011B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=16746203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22011893A Expired - Lifetime JP2885011B2 (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 熱間圧延加工用潤滑剤組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2885011B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006110555A (ja) * | 2004-10-12 | 2006-04-27 | Jfe Steel Kk | 熱間圧延における圧延油供給装置および鋼材の熱間圧延方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4792841B2 (ja) * | 2005-07-06 | 2011-10-12 | トヨタ自動車株式会社 | 熱間型鍛造方法及び熱間型鍛造用断熱潤滑剤 |
| US8741821B2 (en) | 2007-01-03 | 2014-06-03 | Afton Chemical Corporation | Nanoparticle additives and lubricant formulations containing the nanoparticle additives |
| US8333945B2 (en) | 2011-02-17 | 2012-12-18 | Afton Chemical Corporation | Nanoparticle additives and lubricant formulations containing the nanoparticle additives |
| CN110092589A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-06 | 湖南衡义材料科技有限公司 | 家用电器抗冲击油墨用低温无铅玻璃粉及其制备方法 |
-
1993
- 1993-09-03 JP JP22011893A patent/JP2885011B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006110555A (ja) * | 2004-10-12 | 2006-04-27 | Jfe Steel Kk | 熱間圧延における圧延油供給装置および鋼材の熱間圧延方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0770576A (ja) | 1995-03-14 |
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