JP2898524B2 - Hot lubrication rolling method - Google Patents

Hot lubrication rolling method

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JP2898524B2 JP26881493A JP26881493A JP2898524B2 JP 2898524 B2 JP2898524 B2 JP 2898524B2 JP 26881493 A JP26881493 A JP 26881493A JP 26881493 A JP26881493 A JP 26881493A JP 2898524 B2 JP2898524 B2 JP 2898524B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、薄板、厚板、条鋼など
の鉄鋼材料(普通鋼、極低炭鋼、ステンレス鋼など)を
熱間圧延するときの潤滑方法に関するものであり、特に
膨潤性を有する雲母を水に混合した液体を主成分とする
潤滑剤を供給して圧延する熱間潤滑圧延方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lubrication method for hot rolling steel materials (such as ordinary steel, ultra-low carbon steel, and stainless steel) such as thin plates, thick plates, and bar steels. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a hot lubricating rolling method for supplying and rolling a lubricant containing, as a main component, a liquid obtained by mixing mica having water with water.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱間圧延を行うときに潤滑剤を用いる目
的は、主として、加工工具と熱間加工鋼材の摩擦面で発
生する焼付きを防止することと、加工工具の摩耗や肌荒
れと呼ばれる表面損傷を低減することである。従来、こ
うした目的で使用される熱間圧延用潤滑剤としては、鉱
油、合成エステル、極圧添加剤などを1種類、もしくは
2種類以上混合した液体潤滑剤や、グリースなどが知ら
れている(桜井俊男監修「潤滑の物理化学」、特開昭6
3−309590号公報など)。しかしながら、熱間圧
延工程では高温度に長時間さらされるため、前記鉱油、
合成エステルなどでは、摩擦面内で消失もしくは変質し
て、摩擦界面全体にわたって十分な潤滑効果を発揮する
ことが困難である。
2. Description of the Related Art The purpose of using a lubricant during hot rolling is mainly to prevent seizure occurring on a friction surface between a working tool and a hot-worked steel material, and to cause wear and roughening of the working tool. It is to reduce surface damage. Conventionally, as a hot rolling lubricant used for such a purpose, a liquid lubricant obtained by mixing one or more of mineral oil, a synthetic ester, an extreme pressure additive, and the like, a grease, and the like are known ( Supervised by Toshio Sakurai, "Physical Chemistry of Lubrication", JP 6
No. 3-309590). However, in the hot rolling process, the mineral oil,
In the case of a synthetic ester or the like, it is difficult to exhibit a sufficient lubricating effect over the entire friction interface because it disappears or deteriorates in the friction surface.

【0003】このような苛酷な環境に耐え得る熱間圧延
加工用の潤滑剤として、前記鉱油、合成エステルなどの
ような液体潤滑剤およびグリースなどに、黒鉛、珪酸
塩、BN、酸化鉄、二硫化モリブデンなどのような粉末
状の固体潤滑剤を混合したものが使用されるようになっ
てきた(特開昭63−230796号公報、特開昭63
−254195号公報)。また、液体潤滑剤やグリース
以外にも、珪酸塩などの溶融無機化合物に黒鉛などの固
体潤滑剤を混合した熱間潤滑剤も知られている(特公昭
55−161897号公報)。
[0003] As lubricants for hot rolling that can withstand such harsh environments, liquid lubricants such as the above-mentioned mineral oils and synthetic esters, greases and the like, include graphite, silicates, BN, iron oxide, A mixture of a powdery solid lubricant such as molybdenum sulfide has been used (JP-A-63-230796, JP-A-63-230796).
-254195). In addition to liquid lubricants and greases, hot lubricants obtained by mixing a solid lubricant such as graphite with a molten inorganic compound such as a silicate (Japanese Patent Publication No. 55-161897) are also known.

【0004】このような液体潤滑剤をそのまま摩擦面も
しくは加工工具に吹き付けると、摩擦係数が低下し、咬
み込みスリップや圧延スリップなどのトラブルのため、
安定した生産ができないため、ウォーターインジェクシ
ョン方式による供給方法を用いて、水に薄めて使用し、
摩擦係数の低下を最小限に抑え、かつ加工工具の摩耗や
焼付きを防止する機能を発揮させようとしている。グリ
ースは水に薄めることができないため、使用する熱間圧
延温度域において摩擦係数が高くなる固体潤滑剤を混合
して、摩擦係数を低下させないようにして使用されてい
る。珪酸塩の中に固体潤滑剤を混合した潤滑剤は、ほと
んど流体潤滑状態にあるため、ガラスの粘性抵抗を高め
ることにより摩擦係数を高めている。水を基剤とした潤
滑剤には、膨潤性を有する雲母粉末(以下膨潤雲母粉末
と呼称)を水に混合した液体(以下膨潤雲母水溶液と呼
称)が知られている(特開昭54−116566号公
報、特開昭55−71795号公報)。
When such a liquid lubricant is directly sprayed onto a friction surface or a working tool, the friction coefficient is reduced, and troubles such as biting slip and rolling slip occur.
Because stable production is not possible, use the water injection method of supply, dilute in water and use
The goal is to minimize the decrease in the coefficient of friction and to prevent wear and seizure of the working tool. Since grease cannot be diluted with water, it is used by mixing a solid lubricant that increases the friction coefficient in the hot rolling temperature range to be used so as not to lower the friction coefficient. Since a lubricant obtained by mixing a solid lubricant in silicate is almost in a state of fluid lubrication, the friction coefficient is increased by increasing the viscous resistance of the glass. As a water-based lubricant, a liquid (hereinafter referred to as a swelled mica aqueous solution) obtained by mixing swellable mica powder (hereinafter referred to as a swelled mica powder) with water is known (Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-1979). 116566, JP-A-55-71795).

【0005】一方、こうした潤滑剤の供給方法には、ウ
ォーターインジェクション方式と呼ばれる水に油を混合
して供給する方法や、スチームアトマイズ方式と呼ばれ
るスチーム(水蒸気)に油を混合して供給する方法、エ
アーアトマイズ方式と呼ばれる高粘性潤滑剤(グリース
など)を供給するときに使用される方法などが実用化さ
れている。これらの方式では、すべて潤滑剤をワークロ
ールやバックアップロールに供給している。
[0005] On the other hand, such a method for supplying a lubricant includes a method called water injection, in which oil is mixed with water, and a method called steam atomization, in which oil is mixed with steam and supplied. A method used when supplying a highly viscous lubricant (such as grease) called an air atomizing method has been put to practical use. In these systems, all lubricants are supplied to a work roll and a backup roll.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、膨潤雲
母水溶液を主成分とする潤滑剤は、圧延ロール材との付
着性が従来の油もしくはグリース系の潤滑剤に比べて劣
る。そのため、従来行われている潤滑剤の供給方法(圧
延ロールに吹き付ける方法)では、膨潤雲母水溶液を主
成分とする潤滑剤の性能を完全に発揮するのに十分な膨
潤雲母粉末を摩擦界面に供給することが困難である。ま
た、ロールと材料の摩擦界面に直接噴射する供給方法で
も、油よりも水の粘度や材料との付着力が小さいため、
流体引き込み効果による摩擦界面への供給が困難で、摩
擦界面の入口当たりで滞留もしくは板端から流れ落ち
て、十分な潤滑効果が得られない。
However, a lubricant containing a swelled mica aqueous solution as a main component is inferior in adhesion to a roll material as compared with a conventional oil or grease-based lubricant. Therefore, in the conventional method of supplying a lubricant (a method of spraying a roll onto a rolling roll), a sufficient amount of swelled mica powder is supplied to a friction interface to fully exhibit the performance of a lubricant containing a swelled mica aqueous solution as a main component. Is difficult to do. In addition, even in the supply method in which the material is directly sprayed on the friction interface between the roll and the material, since the viscosity of water and the adhesive force with the material are smaller than that of oil,
It is difficult to supply the fluid to the friction interface due to the fluid drawing effect, and the fluid stays at the entrance of the friction interface or flows down from the end of the plate, and a sufficient lubrication effect cannot be obtained.

【0007】本発明は、このような膨潤性を有する雲母
を水に混合した液体を主成分とする潤滑剤を確実に摩擦
界面に供給することが可能な熱間潤滑圧延方法を提供す
ることを目的とするものである。
An object of the present invention is to provide a hot lubricating rolling method capable of reliably supplying a lubricant mainly composed of a liquid obtained by mixing such swellable mica with water to a friction interface. It is the purpose.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、鉄
鋼材料の熱間圧延プロセスにおいて、平均粒径20μm
以下の膨潤性を有する雲母を1重量%以上10重量%未
満の濃度で水に混合した液体を主成分とする潤滑剤もし
くはその潤滑剤にさらに固体潤滑剤を混合した潤滑剤
を、圧延ロールの咬み込み前に材料表面に供給して圧延
することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a hot rolling process for steel material, which has an average grain size of 20 μm.
A lubricant mainly composed of a liquid in which mica having the following swelling property is mixed with water at a concentration of 1% by weight or more and less than 10% by weight or a lubricant obtained by further mixing a solid lubricant with the lubricant is used for a rolling roll. It is characterized in that it is supplied to the material surface and rolled before biting.

【0009】本発明の膨潤雲母粉末は、水に混合すると
均一に分散して水溶液を形成する。この膨潤雲母水溶液
を潤滑剤として使用し、ロール材の摩耗防止効果と摩擦
係数を調査したところ、摩擦係数が水潤滑とほぼ同等の
大きさを有しているにも拘らず、摩耗防止効果も従来の
鉱油系潤滑油と同等程度の性能を有していることを知見
した。
The swelled mica powder of the present invention is uniformly dispersed when mixed with water to form an aqueous solution. Using this swelled mica aqueous solution as a lubricant, we investigated the anti-wear effect and friction coefficient of the roll material, and despite the fact that the friction coefficient was almost the same as that of water lubrication, the anti-wear effect was also high. It has been found that it has a performance equivalent to that of the conventional mineral lubricating oil.

【0010】しかし、膨潤雲母水溶液は、膨潤雲母粉末
の平均粒径が20μmを越えると、膨潤雲母粉末が水に
均一に分散せずに沈澱する。平均粒径が20μm以下の
膨潤雲母粉末を水に混合すると、均一な膨潤雲母水溶液
を形成する。従って、材料表面への均一な供給が可能と
なる。この均一に分散した膨潤雲母水溶液の中に耐摩耗
性や耐焼付き性に優れた固体潤滑剤を混合すると、分散
している雲母粉末が固体潤滑剤の浮力や重力(沈降力)
を支えて、固体潤滑剤の沈降や凝集、浮上を防止する。
ただし、この効果は膨潤雲母水溶液の濃度に依存し、膨
潤雲母水溶液を作るときの膨潤雲母粉末の添加量が水に
対する重量%で1wt%以下では、雲母溶液に添加する固
体潤滑剤の浮力や沈降力を支えることができない。ま
た、膨潤雲母水溶液を作るときの膨潤雲母粉末の添加量
が水に対する重量%で10wt%を越えると、チキソトロ
ピー性を呈して流動性が悪くなり、潤滑剤としての使用
が困難になる。また、前記の膨潤雲母水溶液に摩擦係数
の小さい固体潤滑剤を混合した潤滑剤でも、摩擦係数は
水潤滑とほぼ同等であり、ロール材の摩耗防止効果はさ
らに向上する。
However, when the average particle size of the swelling mica powder exceeds 20 μm, the swelling mica powder precipitates without being uniformly dispersed in water. When a swollen mica powder having an average particle size of 20 μm or less is mixed with water, a uniform swollen mica aqueous solution is formed. Therefore, uniform supply to the material surface becomes possible. When a solid lubricant with excellent abrasion resistance and seizure resistance is mixed into this uniformly dispersed aqueous swelling mica solution, the dispersed mica powder will cause the buoyancy and gravity (settling force) of the solid lubricant to be dispersed.
To prevent sedimentation, aggregation and floating of the solid lubricant.
However, this effect depends on the concentration of the aqueous swelling mica solution, and when the amount of the swelling mica powder added is 1% by weight or less with respect to water when preparing the aqueous swelling mica solution, the buoyancy and settling of the solid lubricant added to the mica solution are reduced. I cannot support my power. On the other hand, when the amount of the swelled mica powder added to the aqueous swelled mica solution exceeds 10% by weight relative to water, the swelled mica powder exhibits thixotropy and becomes poor in fluidity, making it difficult to use it as a lubricant. Further, even with the above-mentioned lubricant in which a solid lubricant having a small friction coefficient is mixed with the swelled mica aqueous solution, the friction coefficient is almost equal to that of water lubrication, and the effect of preventing the roll material from being worn is further improved.

【0011】さて、膨潤雲母水溶液を主成分とする潤滑
剤は摩擦係数が高いので、従来の鉱油系潤滑油と異な
り、水に希釈せず直接潤滑剤として供給することができ
る。ところが、この膨潤雲母水溶液を主成分とする潤滑
剤は粘度が小さいため、従来の潤滑油と同じような流体
力学的引き込み効果による摩擦界面への潤滑剤の導入作
用は期待できない。また、ロールとの付着力も小さいた
め、ロール冷却水と一緒にロール表面や摩擦界面付近か
ら流出しやすい。このため、膨潤雲母水溶液の優れた潤
滑性能を十分に発揮するために必要な量を効率よく摩擦
界面に供給することが困難であった。そこで、膨潤雲母
粉末を効率よく供給する方法を検討した結果、圧延ロー
ルの咬み込み前に材料表面に本発明の潤滑剤を供給する
ことによって、効率よく膨潤雲母粉末や混合されている
固体潤滑剤を摩擦界面に導入できることを知見した。
Now, since a lubricant containing a swelled mica aqueous solution as a main component has a high friction coefficient, unlike a conventional mineral oil-based lubricating oil, it can be directly supplied as a lubricant without being diluted with water. However, since the viscosity of the lubricant mainly composed of the swollen mica aqueous solution is small, it is impossible to expect the effect of introducing the lubricant to the friction interface by the hydrodynamic pull-in effect as in the conventional lubricating oil. In addition, since the adhesive force to the roll is small, it easily flows out from the roll surface or the vicinity of the friction interface together with the roll cooling water. For this reason, it has been difficult to efficiently supply the necessary amount of the aqueous swelling mica to the friction interface in order to sufficiently exhibit the excellent lubricating performance. Therefore, as a result of examining a method of efficiently supplying the swelled mica powder, the lubricant of the present invention is supplied to the surface of the material before the rolling roll bites, so that the swelled mica powder and the solid lubricant that is mixed are efficiently supplied. Can be introduced into the friction interface.

【0012】膨潤雲母粉末は無機化合物であるので、従
来の鉱油系もしくはエステル系潤滑油よりも耐熱性に優
れており、1200℃以上の高温でも分解せずに安定し
て依存する。従って、熱間加工前の材料表面に、本発明
の潤滑剤を供給しても圧延する前に焼失したり分解した
りすることがなく、安定して膨潤雲母粉末を存在させる
ことが可能である。しかも、この潤滑剤は摩擦係数が高
いため、潤滑剤に含まれている水が蒸発して濃度が高く
なっても、スリップなどの圧延事故を起こすことが無
い。しかも、ロール材の表面よりも材料の表面の方が表
面粗度が大きく、表面の微妙な窪みに請求項記載の潤滑
剤が捕捉されやすいので、付着力が小さくても摩擦界面
に導入される潤滑剤の量は、ロール材表面に供給したと
きよりもはるかに多く、この潤滑剤の効果を十分に引き
出すことが可能である。
Since the swelled mica powder is an inorganic compound, it has better heat resistance than conventional mineral oil-based or ester-based lubricating oils, and depends stably without decomposition even at a high temperature of 1200 ° C. or higher. Therefore, even if the lubricant of the present invention is supplied, the material surface before hot working does not burn out or decompose before rolling, and the swelled mica powder can be stably present. . In addition, since this lubricant has a high coefficient of friction, even if water contained in the lubricant evaporates and its concentration becomes high, a rolling accident such as slip does not occur. In addition, the surface of the material has a greater surface roughness than the surface of the roll material, and the lubricant described in the claims is easily trapped in subtle depressions on the surface, so that even if the adhesive force is small, it is introduced into the friction interface. The amount of the lubricant is much larger than when the lubricant is supplied to the roll material surface, and the effect of the lubricant can be sufficiently obtained.

【0013】なお、この潤滑剤は材料との化学反応によ
る付着効果は認められないので、膨潤雲母水溶液を主成
分とする潤滑剤の供給する場所や、供給量、供給してか
ら圧延するまでに必要な時間などを制限する必要はな
い。少なくとも圧延ロールの咬み込み前に材料表面に供
給してやれば、本発明の目的とする効果を引き出すこと
ができる。しかしながら、本発明を適用するプロセスに
よって好ましい供給場所があり、例えば、薄板連続圧延
工程では、前スタンドの出側から対象スタンドの入側の
間で供給するのが好ましく、加熱炉を出たところで供給
すると、デスケーリングによって供給した潤滑剤が、ス
ケールとともに削除されるため、粗圧延機ではロール咬
み込み前で供給する方がよい。また、可逆圧延機では、
前パス圧延が終了してから、本パス圧延を行う間に供給
することが好ましく、従って、前パス圧延の出側で潤滑
剤を供給しても、本発明の効果は得られる。
Since the lubricant has no effect of adhering to the material due to a chemical reaction, the location of the lubricant containing the aqueous swelling mica solution as a main component, the amount of the lubricant supplied, and the amount of time between the supply and the rolling. There is no need to limit the time required. If at least the material is supplied to the surface of the material before the rolling roll bites, the object effect of the present invention can be obtained. However, there is a preferable supply place depending on the process to which the present invention is applied. Then, since the lubricant supplied by the descaling is deleted together with the scale, it is better to supply the lubricant before the roll biting in the rough rolling mill. In the reversible rolling mill,
It is preferable to supply the lubricant during the main pass rolling after the completion of the pre-pass rolling. Therefore, even if the lubricant is supplied at the outlet side of the pre-pass rolling, the effect of the present invention can be obtained.

【0014】なお、膨潤雲母水溶液を主成分とする潤滑
剤の中に混合される固体潤滑剤は、潤滑を供給する目的
に合わせて、耐摩耗性に優れたものや、耐焼付き性に優
れたものを適宜選定すればよい。一般的に用いられる熱
間圧延潤滑用の固体潤滑剤としては、黒鉛、二硫化モリ
ブデン、二硫化タングステン、酸化ホウ素、マグネタイ
ト、リン酸カリウム、膨潤性を有しない雲母、炭酸カル
シウム、炭酸ナトリウムなどの無機化合物や、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリスレチン、ポリエステル、
ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ
フェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリアレレート、
ポリフェニレンスルフィド、ABS樹脂、エチレン−4
フッ化エチレン共重合体、ジアリルフターレート樹脂、
フェノール樹脂、キトサン、ポリエチレングリコール等
の有機化合物などが知られている。これらの固体潤滑剤
を1種類以上混合して使用しても本発明の効果は失われ
ない。
The solid lubricant to be mixed with the lubricant mainly composed of the swelled mica aqueous solution has excellent wear resistance and excellent seizure resistance according to the purpose of supplying lubrication. What is necessary is just to select suitably. Commonly used solid lubricants for hot rolling lubrication include graphite, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, boron oxide, magnetite, potassium phosphate, non-swellable mica, calcium carbonate, sodium carbonate, etc. Inorganic compounds, polyethylene, polypropylene, polysretin, polyester,
Polyacetal, polycarbonate, polyamide, polyphenylene oxide, polysulfone, polyallerate,
Polyphenylene sulfide, ABS resin, ethylene-4
Fluorinated ethylene copolymer, diallyl phthalate resin,
Organic compounds such as phenolic resins, chitosan, and polyethylene glycol are known. Even if one or more of these solid lubricants are used in combination, the effect of the present invention is not lost.

【0015】また、固体潤滑剤の添加量は、固体潤滑剤
総添加量が潤滑剤全体に対して、30wt%以下がよい。
30wt%を越える固体潤滑剤を添加すると、潤滑剤の流
動性が失われ円滑な潤滑剤の供給が困難になる。好まし
くは、固体潤滑剤の総添加量が3wt%から15wt%が好
ましく、さらに添加する固体潤滑剤は、黒鉛のようなへ
き開性を有するものと、KPO3 やポリマーのような溶
融しやすいもの2種類を混合して添加することが好まし
い。
The total amount of the solid lubricant is preferably not more than 30% by weight based on the total amount of the lubricant.
If more than 30% by weight of a solid lubricant is added, the fluidity of the lubricant is lost, making it difficult to supply the lubricant smoothly. Preferably, the total amount of the solid lubricant is 3 wt% to 15 wt%. Further, the solid lubricant to be added is one having a cleavage property such as graphite and one having a melting property such as KPO 3 or a polymer. It is preferable to mix and add the types.

【0016】[0016]

【実施例】【Example】

(実施例1)圧延ロールと材料の摩擦摩耗をシミュレー
ションする2円筒型熱間転がりすべり摩擦試験機(図
1)を用いて、膨潤雲母水溶液を圧延ロール材で製作し
た試験片(ロール試験片と呼称)表面に供給した場合
と、圧延材料で製作した相手片(材料相手片と呼称)表
面に供給した場合とで、ロール試験片の摩耗量や摩擦係
数を調査した。
(Example 1) Using a two-cylinder hot rolling sliding friction tester (FIG. 1) that simulates frictional wear between a rolling roll and a material, a test piece (a roll test piece and a roll test piece) made of a rolled rolled mica aqueous solution. The wear amount and the coefficient of friction of the roll test piece were investigated for the case where it was supplied to the surface of a roll test piece and the case where it was supplied to the surface of a counterpart piece (referred to as a material counterpart piece) made of a rolled material.

【0017】ロール試験片の大きさは外径がφ80で厚
さが10mmである。材料相手片は、外径が165mmで厚
みが15mmである。ロール試験片には高クロム鋳鉄ロー
ル材を使用し、材料相手片にはS45Cを使用した。そ
して、材料相手片を850℃、ロール試験片を摩擦面入
側直前で300℃に加熱し、ロール試験片の速度を50
0rpm (125.6m/min )、材料相手片とロール試験
片の速度差をロール試験片の速度の10%に設定し、荷
重は70kgf かけて転がりすべり摩擦を与えたときの、
ロール試験片のトルクと摩耗量を測定した。
The size of the roll test piece is an outer diameter of φ80 and a thickness of 10 mm. The material counterpart has an outer diameter of 165 mm and a thickness of 15 mm. A high chromium cast iron roll material was used for the roll test piece, and S45C was used for the material counterpart. Then, the material mating piece was heated to 850 ° C., and the roll test piece was heated to 300 ° C. immediately before the friction surface entry side, and the speed of the roll test piece was increased to 50 ° C.
0 rpm (125.6 m / min), the speed difference between the material counterpart and the roll test piece was set to 10% of the speed of the roll test piece, and the load was 70 kgf when rolling sliding friction was applied.
The torque and the amount of wear of the roll test piece were measured.

【0018】潤滑剤には、平均粒径8μmの膨潤雲母粉
末を7wt%の濃度で水に混合した膨潤雲母水溶液(潤滑
剤A)、潤滑剤Aに固体潤滑剤として平均粒径5μmの
黒鉛粉末を潤滑剤Aに対して10wt%混合した潤滑剤
(潤滑剤B)、および水を使用した。そして、ロール試
験片に潤滑剤を供給する場合は図1に示す潤滑ノズルA
から、材料相手片に潤滑剤を供給する場合は図1に示す
潤滑ノズルBから、これらの潤滑剤を供給した。潤滑剤
は、摩擦開始の5秒前に供給を開始するようにした。
As the lubricant, a swelled mica aqueous solution (lubricant A) obtained by mixing swelled mica powder having an average particle diameter of 8 μm with water at a concentration of 7 wt%, and graphite powder having an average particle diameter of 5 μm as a solid lubricant in the lubricant A (Lubricant B) mixed with 10% by weight of the lubricant A, and water. When the lubricant is supplied to the roll test piece, the lubrication nozzle A shown in FIG.
Therefore, when supplying the lubricant to the material counterpart, these lubricants were supplied from the lubrication nozzle B shown in FIG. The supply of the lubricant was started 5 seconds before the start of the friction.

【0019】その結果、摩擦係数は、ロール試験片表面
に潤滑剤を供給した場合でも、材料相手片表面に供給し
た場合でもほとんど差がなく、潤滑剤を供給しない水潤
滑レベルとほぼ同等のレベルであった。しかしながら、
摩耗量は、潤滑剤Aおよび潤滑剤Bでは、水潤滑レベル
に比べてかなり少ないものであり、また、ロール試験片
表面に供給した場合よりも、材料相手片表面に供給した
場合の方が少なく、ロール試験片の摩耗量が1/2程度
に減少した。なお、水潤滑ではロール試験片表面および
材料相手片表面のどちらに供給しても摩耗量の差はほと
んどなかった。また、膨潤雲母を含む水溶液(潤滑剤
A)に固体潤滑剤を混合した場合(潤滑剤B)は、固体
潤滑剤を加えない場合(潤滑剤A)に比べて、20%〜
30%程度の摩耗量の低減効果が得られた(図2)。
As a result, the coefficient of friction has almost no difference between the case where the lubricant is supplied to the surface of the roll test piece and the case where the lubricant is supplied to the surface of the counterpart material. Met. However,
The amount of abrasion is considerably smaller for the lubricant A and the lubricant B than for the water lubrication level, and is smaller when supplied to the surface of the material mating piece than when supplied to the surface of the roll test piece. The abrasion loss of the roll test piece was reduced to about 1/2. In the case of water lubrication, there was almost no difference in the amount of abrasion when supplied to either the surface of the roll test piece or the surface of the material mating piece. Further, when a solid lubricant is mixed with an aqueous solution containing swelling mica (lubricant A) (lubricant B), compared with a case where no solid lubricant is added (lubricant A), 20% or more.
The effect of reducing the amount of wear by about 30% was obtained (FIG. 2).

【0020】(実施例2)2Hiの熱間圧延機を用い
て、本発明の潤滑剤を材料に供給したときと、ロールに
供給したときとで、圧延後のロール表面の肌荒れや焼付
き発生状況を比較した。使用ロールは、高クロム鋳鉄ロ
ール材でロール径はφ270mm、胴長200mmである。
圧延した材料はSUS430で、幅100mm、板厚10
mm、長さ400mmの切板である。材料は圧延前に窒素雰
囲気の加熱炉内で1200℃に30分保持した後に材料
を取り出し、材料に潤滑剤を供給するしないに関わらず
材料温度が1000℃に冷えてから、圧延を実施した。
圧延条件は、圧下率30%、ロール速度20m/min であ
る。そして、圧延後、ロールの表面に焼付きや肌荒れな
どが発生したか否かを観察した。潤滑剤には、実施例1
に記載の潤滑剤A、潤滑剤Bおよび水を用いた。潤滑剤
は、圧延機のロールに材料を咬み込ませる3秒前、10
秒前、30秒前、1分前、5分前、10分前、30分前
に、スプレーによって材料またはロールの表面に、単位
面積当たりおよび単位時間当たりに1cc/cm2 ・sec 供
給した。
(Example 2) Using a 2Hi hot rolling mill, when the lubricant of the present invention was supplied to a material and when it was supplied to a roll, roughening and seizure of the roll surface after rolling occurred. The situation was compared. The roll used is a high chrome cast iron roll material having a roll diameter of 270 mm and a body length of 200 mm.
The rolled material is SUS430, width 100mm, thickness 10
It is a cutting board of 400 mm in length and 400 mm in length. Before rolling, the material was held in a heating furnace in a nitrogen atmosphere at 1200 ° C. for 30 minutes, and then taken out. After the material temperature was cooled to 1000 ° C. regardless of whether a lubricant was supplied to the material, rolling was performed.
The rolling conditions were a rolling reduction of 30% and a roll speed of 20 m / min. Then, after rolling, it was observed whether or not seizure or rough surface occurred on the surface of the roll. Example 1 was used for the lubricant.
The lubricant A, the lubricant B and the water described in the above were used. 3 seconds before lubricating the material into the rolls of the rolling mill,
Before 1 second, 30 seconds, 1 minute, 5 minutes, 10 minutes, and 30 minutes, 1 cc / cm 2 · sec per unit area and unit time was supplied to the surface of the material or roll by spraying.

【0021】その結果、ロールマーク法で測定した先進
率はロール表面に潤滑剤を供給した場合でも、材料表面
に潤滑剤を供給した場合でもほとんど差がなく、水潤滑
の場合とほぼ同等であった。しかしながら、ロール表面
の摩耗・焼付き損傷状況は、潤滑剤A、Bを材料表面に
供給した場合が最も軽微であるのに対して、これらをロ
ールに供給した場合、水潤滑を実施したときと同じ程度
の焼付きおよび微細クラックの発生が認められた。ま
た、潤滑剤Aよりも潤滑剤Bを材料表面に供給した方が
焼付きの発生量が若干少なく、固体潤滑剤を添加するこ
とによって耐焼き付き性が向上することが明らかになっ
た。潤滑剤を圧延ロール咬み込み前のどの時点で供給し
た場合でも、上述と同じ特性であった。
As a result, the advance rate measured by the roll mark method is almost the same when the lubricant is supplied to the roll surface or when the lubricant is supplied to the material surface, and is almost the same as in the case of water lubrication. Was. However, the condition of wear and seizure damage on the roll surface is minimal when lubricants A and B are supplied to the material surface, whereas when lubricants A and B are supplied to the roll, water lubrication is performed. The same degree of seizure and generation of fine cracks were observed. In addition, it was found that when the lubricant B was supplied to the surface of the material, the amount of seizure was slightly smaller than when the lubricant A was supplied, and the seizure resistance was improved by adding the solid lubricant. The same characteristics as described above were obtained when the lubricant was supplied at any time before the rolling roll biting.

【0022】[0022]

【発明の効果】本発明を用いることにより、膨潤雲母水
溶液を主成分とする潤滑剤の優れた潤滑特性をより一層
効果的に引き出すことが可能になり、様々な熱間圧延工
程で圧延トラブルであるスリップ事故を引き起こすこと
なく、潤滑圧延することが可能である。また、膨潤雲母
水溶液を主成分とする潤滑剤に混合された耐摩耗性や耐
焼付き性に優れた固体潤滑剤を従来以上に大量に摩擦界
面に供給することができ、圧延ロールの摩耗や圧延鋼材
の焼付き、またそれにともなって発生する製品の疵を大
幅に低減することが可能になる。それによって、ロール
組替周期を大幅に延長することができ、生産性が大きく
向上される。
According to the present invention, it is possible to more effectively bring out the excellent lubricating properties of a lubricant containing a swelling mica aqueous solution as a main component, and to reduce troubles in various hot rolling processes. Lubrication rolling can be performed without causing a certain slip accident. In addition, it is possible to supply a large amount of a solid lubricant excellent in wear resistance and seizure resistance mixed with a lubricant containing a swelling mica aqueous solution as a main component to a friction interface more than before, so that abrasion and rolling of a rolling roll are reduced. It is possible to greatly reduce the seizure of the steel material and the flaws of the product generated thereby. Thereby, the roll change cycle can be greatly extended, and the productivity is greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】圧延ロールと材料の摩擦摩耗をシミュレーショ
ンする熱間転動摩耗試験機の概略図。
FIG. 1 is a schematic diagram of a hot rolling wear tester that simulates frictional wear between a rolling roll and a material.

【図2】膨潤雲母水溶液(潤滑剤A)、膨潤雲母水溶液
に黒鉛粉末を混合した潤滑剤(潤滑剤B)、および水
(水潤滑)をロール材に供給したときと、材料片に供給
したときのロール材の摩耗量を比較した図。
FIG. 2 shows a swelled mica aqueous solution (lubricant A), a lubricant (lubricant B) obtained by mixing a swelled mica aqueous solution with graphite powder, and water (water lubrication) supplied to a roll material and to a material piece. FIG. 6 is a diagram comparing the amounts of wear of roll materials at the time.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10N 20:06 40:24 (72)発明者 西田 清 神奈川県川崎市中原区井田1618番地 新 日本製鐵株式会社 先端技術研究所内 (56)参考文献 特開 平6−234989(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 27/10 B21B 45/02 C10M 173/02 C10M 103:06 C10N 20:06 C10N 40:24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI C10N 20:06 40:24 (72) Inventor Kiyoshi Nishida 1618 Ida, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Japan Nippon Steel Corporation Advanced Technology Research (56) References JP-A-6-234989 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B21B 27/10 B21B 45/02 C10M 173/02 C10M 103: 06 C10N 20:06 C10N 40:24

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 鉄鋼材料の熱間圧延プロセスにおいて、
平均粒径20μm以下の膨潤性を有する雲母を1重量%
以上10重量%未満の濃度で水に混合した液体を主成分
とする潤滑剤を、圧延ロールの咬み込み前に材料表面に
供給して圧延することを特徴とする熱間潤滑圧延方法。
In a hot rolling process for a steel material,
1% by weight of swelling mica having an average particle size of 20 μm or less
A hot lubricating rolling method characterized in that a lubricant mainly composed of a liquid mixed with water at a concentration of less than 10% by weight is supplied to the material surface and rolled before the rolling roll bites.
【請求項2】 液体を主成分とする潤滑剤に固体潤滑剤
を混合することを特徴とする請求項1記載の熱間潤滑圧
延方法。
2. The hot lubricating rolling method according to claim 1, wherein a solid lubricant is mixed with a lubricant containing a liquid as a main component.
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