JP3982001B2 - Stainless steel cold rolling method and rolling oil composition - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はステンレス鋼、特にオーステナイト系ステンレス鋼を冷間圧延する方法および圧延油組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ステンレス鋼板は、材料を熱間圧延、焼鈍した後冷間圧延され製造されるが、特にオーステナイト系ステンレス鋼の熱間圧延材や焼鈍材には、材料表面に金属の結晶粒界が数多く存在している。高圧下率で冷間圧延を行った場合には、これら結晶粒界は掻き落とされ表面性状へは影響を及ぼさないが、低圧下率（３０％以下、より限定すれば２０％以下）で高速冷間圧延を行った場合には、圧延した後も結晶粒界が残るため光沢不良や光沢むらの原因となっている。
これまでは、低圧下率で目的の表面性状を得るためには、圧延速度を低くすることで対応してきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
低圧下率でも良好な表面性状を有する製品を得ることが必要であるにもかかわらず、従来の技術ではこれを解決する術がなく、低い圧下率で目的とする表面性状を得るためには、やむを得ず圧延速度を低くせざるを得ず、生産性向上に対する大きな阻害要因となってきた。
本発明の第１の発明は、これらの問題を解決するためのステンレス鋼の冷間圧延方法を提供するものである。本発明の第２の発明は、ステンレス鋼の冷間圧延に潤滑油として用いる圧延油組成物を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明のステンレスの圧延方法は、表面改質したワークロールを用い、かつ潤滑油として炭素数６〜２２のカルボン酸と炭素数１〜１８の脂肪族アルコールからなるエステルを組成物全量基準で２〜５０質量％を含有する圧延油組成物を用いることを特徴とする。
本発明の圧延油組成物は、表面改質したワークロールを用いて、ステンレス鋼の冷間圧延を行う際に潤滑油として用いられる圧延油組成物であって、炭素数６〜２２のカルボン酸と炭素数１〜１８の脂肪族アルコールからなるエステルを組成物全量基準で２〜５０質量％を含有することを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の内容をより詳細に説明する。
本発明で用いられる表面改質したワークロールとしては、クロムメッキロールおよび複合メッキロールなどが挙げられる。
【０００６】
上記クロムメッキロールは、鍛鋼、クロム鋼などを母材とし、これをクロムメッキしたものである。メッキの組成については任意であるが、サージャント浴から得られる６価のクロムメッキあるいはシュウ酸浴から得られる３価のクロムメッキなどが一般に用いられる。メッキ厚については任意であるが、メッキの摩耗を抑える点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上であることが望ましい。また、メッキの剥離を抑える点から、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下であることが望ましい。メッキ方法としては、電解法および無電解法の何れもが使用可能であるが、メッキ作業の高能率化を考慮すると電解法が望ましい。
【０００７】
また、上記複合メッキロールは、鍛鋼、クロム鋼などを母材とし、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｏなどをマトリックスとし、その中にＳｉＣ、ＺｒＢ2 、ＺｒＯ2 、Ｓｉ3 Ｎ4 、Ｃｒ3 Ｃ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｂ4 Ｃ、ＢＮ、ＣＢＮ、ダイヤモンドなどの高硬質材料の粒子を分散させたものである。この場合のメッキ厚についても任意であるが、メッキの摩耗を抑える点から、好ましくは１μｍ以上、より好ましくは５μｍ以上であることが望ましい。また、メッキの剥離を抑える点から、好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは３０μｍ以下であることが望ましい。
【０００８】
また、上記高硬質材料の粒子が均一に分散し、均一な複合メッキを得られやすい点から、３価のクロムをマトリックスとすることが好ましい。さらに、上記高硬質材料の中でも、メッキ浴中での分散性、ロールの摩耗、製品の表面性状などの点から、ＳｉＣを用いることが好ましい。高硬質材料の粒子径については任意であるが、耐摩耗性の点から、平均粒子径が好ましくは０．１μｍ以上、より好ましくは０．５μｍ以上であることが望ましい。また、得られる製品の表面性状の点から、またメッキの剥離を抑える点から、平均粒子径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下であることが望ましい。
【０００９】
また、高硬質材料の粒子の配合量についても特に制限はないが、メッキ層の全量基準で０．１〜２０質量％が適当である。配合量が少なすぎると効果がなく、配合量が多すぎると製品の表面性状が悪化し、またメッキが剥離しやすくなる。メッキ方法としては、電解法および無電解法の何れもが使用可能であるが、メッキ作業の高能率化を考慮すると電解法が望ましい。
【００１０】
本発明の圧延方法で用いられるワークロールの表面硬度については任意であるが、通常表面硬度が５００〜２０００Ｈｖのものが用いられる。本発明でいう表面硬度とはビッカース硬度を表し、ＪＩＳ Ｚ ２２４４「ビッカース硬さ試験方法」により得られた値である。
【００１１】
本発明の圧延方法においては、上記したワークロールを用いるだけでなく、潤滑油として炭素数６〜２２のカルボン酸と炭素数１〜１８の脂肪族アルコールからなるエステル（以下（Ａ）成分という。）を２〜５０質量％を含有する圧延油組成物を用いることが必要である。
【００１２】
炭素数６〜２２のカルボン酸としては、一塩基酸であっても２価以上の多塩基酸であっても良い。
一塩基酸としては、通常炭素数６〜２２の脂肪酸で、直鎖のものでも分岐のものでも良く、また飽和のものでも不飽和のものでも良い。
具体的には例えば、直鎖状または分岐状のヘキサン酸、直鎖状または分岐状のヘプタン酸、直鎖状または分岐状のオクタン酸、直鎖状または分岐状のノナン酸、直鎖状または分岐状のデカン酸、直鎖状または分岐状のウンデカン酸、直鎖状または分岐状のドデカン酸、直鎖状または分岐状のトリデカン酸、直鎖状または分岐状のテトラデカン酸、直鎖状または分岐状のペンタデカン酸、直鎖状または分岐状のヘキサデカン酸、直鎖状または分岐状のヘプタデカン酸、直鎖状または分岐状のオクタデカン酸、直鎖状または分岐状のヒドロキシオクタデカン酸、直鎖状または分岐状のノナデカン酸、直鎖状または分岐状のイコサン酸、直鎖状または分岐状のヘンイコサン酸、直鎖状または分岐状のドコサン酸、などの飽和脂肪酸、直鎖状または分岐状のヘキセン酸、直鎖状または分岐状のヘプテン酸、直鎖状または分岐状のオクテン酸、直鎖状または分岐状のノネン酸、直鎖状または分岐状のデセン酸、直鎖状または分岐状のウンデセン酸、直鎖状または分岐状のドデセン酸、直鎖状または分岐状のトリデセン酸、直鎖状または分岐状のテトラデセン酸、直鎖状または分岐状のペンタデセン酸、直鎖状または分岐状のヘキサデセン酸、直鎖状または分岐状のペプタデセン酸、直鎖状または分岐状のオクタデセン酸、直鎖状または分岐状のヒドロキシオクタデセン酸、直鎖状または分岐状のノナデセン酸、直鎖状または分岐状のイコセン酸、直鎖状または分岐状のヘンイコセン酸、直鎖状または分岐状のドコセン酸、などの不飽和脂肪酸が挙げられる。
これらの中でも、特に炭素数８〜２０の飽和脂肪酸、または炭素数８〜２０の不飽和脂肪酸が好ましい。
【００１３】
多塩基酸としては炭素数６〜２２の二塩基酸およびトリメリト酸などが挙げられる。
炭素数６〜２２の二塩基酸としては、通常脂肪族二塩基酸が用いられ、直鎖のものでも分岐のものでも良く、また飽和のものでも不飽和のものでも良い。
具体的には例えば、直鎖状または分岐状のヘキサン二酸、直鎖状または分岐状のヘプタン二酸、直鎖状または分岐状のオクタン二酸、直鎖状または分岐状のノナン二酸、直鎖状または分岐状のデカン二酸、直鎖状または分岐状のウンデカン二酸、直鎖状または分岐状のドデカン二酸、直鎖状または分岐状のトリデカン二酸、直鎖状または分岐状のテトラデカン二酸、直鎖状または分岐状のペンタデカン二酸、直鎖状または分岐状のヘキサデカン二酸、直鎖状または分岐状のヘプタデカン二酸、直鎖状または分岐状のオクタデカン二酸、直鎖状または分岐状のノナデカン二酸、直鎖状または分岐状のイコサン二酸、直鎖状または分岐状のヘンイコサン二酸、直鎖状または分岐状のドコサン二酸、直鎖状または分岐状のヘキセン二酸、直鎖状または分岐状のヘプテン二酸、直鎖状または分岐状のオクテン二酸、直鎖状または分岐状のノネン二酸、直鎖状または分岐状のデセン二酸、直鎖状または分岐状のウンデセン二酸、直鎖状または分岐状のドデセン二酸、直鎖状または分岐状のトリデセン二酸、直鎖状または分岐状のテトラデセン二酸、直鎖状または分岐状のペンタデセン二酸、直鎖状または分岐状のヘキサデセン二酸、直鎖状または分岐状のヘプタデセン二酸、直鎖状または分岐状のオクタデセン二酸、直鎖状または分岐状のノナデセン二酸、直鎖状または分岐状のイコセン二酸、直鎖状または分岐状のヘンイコセン二酸、直鎖状または分岐状のドコセン二酸などが挙げられる。
【００１４】
また、炭素数１〜１８の脂肪族アルコールとしては、１価アルコールであっても、多価アルコールであっても良いが、通常１価のアルコールが用いられ、直鎖のものでも分岐のものでも良く、また飽和のものでも不飽和のものでも良い。
具体的には例えば、メタノール、エタノール、直鎖状または分岐状のプロパノール、直鎖状または分岐状のブタノール、直鎖状または分岐状のペンタノール、直鎖状または分岐状のヘキサノール、直鎖状または分岐状のヘプタノール、直鎖状または分岐状のオクタノール、直鎖状または分岐状のノナノール、直鎖状または分岐状のデカノール、直鎖状または分岐状のウンデカノール、直鎖状または分岐状のドデカノール、直鎖状または分岐状のトリデカノール、直鎖状または分岐状のテトラデカノール、直鎖状または分岐状のペンタデカノール、直鎖状または分岐状のヘキサデカノール、直鎖状または分岐状のヘプタデカノール、直鎖状または分岐状のオクタデカノール、アリルアルコール、直鎖状または分岐状のブテノール、直鎖状または分岐状のペンテノール、直鎖状または分岐状のヘキセノール、直鎖状または分岐状のヘプテノール、直鎖状または分岐状のオクテノール、直鎖状または分岐状のノネノール、直鎖状または分岐状のデセノール、直鎖状または分岐状のウンデセノール、直鎖状または分岐状のドデセノール、直鎖状または分岐状のトリデセノール、直鎖状または分岐状のテトラデセノール、直鎖状または分岐状のペンタデセノール、直鎖状または分岐状のヘキサデセノール、直鎖状または分岐状のヘプタデセノール、直鎖状または分岐状のオクタデセノールが挙げられる。
これらの中でも、より表面性状が良好な製品が得られることから、炭素数１〜１２の飽和アルコールを用いることが好ましい。
【００１５】
本発明において、上記カルボン酸として多塩基酸を用いた場合、多塩基酸中のカルボキシル基の全てがエステル化された完全エステルでも良く、カルボキシル基の一部がエステル化されずカルボキシル基のままで残っている部分エステルであっても良いが、より良好な表面性状を有する製品が得られ、また組成物自体の安定性がより良好となるなどの点から、完全エステルであることが好ましい。
【００１６】
また、（Ａ）成分のエステルとしては、上記カルボン酸として多塩基酸を用いた場合、１種のアルコールのみからなるエステルであっても、２種以上のアルコールの混合物からなるエステルであっても良い。
また、（Ａ）成分としては、単一の構造を有するエステル１種のみからなっていても良く、構造の異なる２種以上のエステルからなっていても良い。
【００１７】
本発明で用いられる（Ａ）成分のエステルとしては、一塩基酸のエステルであっても、多塩基酸のエステルであっても良いが、より良好な表面性状を有する製品が得られることから、多塩基酸のエステルを用いることが好ましい。
【００１８】
本発明で用いられる圧延油組成物中における上記（Ａ）成分の含有量は、組成物全量基準で２〜５０質量％である。（Ａ）成分の含有量は、良好な表面性状を有する製品が得られることから、２質量％以上、好ましくは５質量％以上である、また５０質量％以下、好ましくは２５質量％以下である。
【００１９】
本発明でいう圧延油組成物は、基油に上記したカルボン酸とアルコールとのエステルを配合したものである。
本発明における基油は、鉱油および／または合成油である。鉱油としては、例えば、原油を常圧蒸留および減圧蒸留して得られた潤滑油留分を、溶剤脱れき、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、接触脱ろう、水素化精製、硫酸洗浄、白土処理などの精製処理を適宜組み合わせて精製したパラフィン系、ナフテン系などの油が使用できる。
【００２０】
また、合成油としては、本発明の（Ａ）成分のエステルを除く合成油、例えば、ポリα−オレフィン（ポリブテン、１−オクテンオリゴマー、１−デセンオリゴマーなど）、アルキルベンゼン、アルキルナフタレン、ポリオキシアルキレングリコール、ポリフェニルエーテルなどが使用できる。
【００２１】
本発明において、基油の動粘度には何ら制限はないが、通常４０℃における動粘度が４〜２５ｍｍ2 ／ｓ、好ましくは６〜１５ｍｍ2 ／ｓのものが用いられる。
また、当然のことながらこれらの鉱油および合成油は単独でも、また２種以上組み合わせて使用してもよい。
【００２２】
本発明で用いられる圧延油組成物としては、上記した（Ａ）成分を所定量含有していれば、その他の成分については何ら制限はないが、より良好な表面性状を有する製品が得られる点から、さらに（Ｂ）成分として炭素数１〜１８の脂肪族アルコールを配合させることが好ましい。
【００２３】
（Ｂ）成分の脂肪族アルコールとしては、１価アルコールであっても、多価アルコールであってもよいが、通常１価アルコールが用いられる。また、直鎖のものであっても分岐のものでもよく、飽和のものでも不飽和のものでもよい。具体的には例えば、上記（Ａ）成分を構成する脂肪族アルコールとして列挙したものが挙げられる。これらの中でも、より表面性状が良好な製品が得られることから、炭素数８〜１６の飽和アルコールを用いることが好ましい。
【００２４】
（Ｂ）成分を配合する場合の含有量については任意であるが、含有量が少なすぎる場合には効果が期待できないため、圧延油組成物全量基準で好ましくは０．５質量％以上、より好ましくは１質量％以上であることが望ましい。また、含有量が多すぎる場合には、それに見合った効果の向上が見られず、また臭気の点から作業性を悪化させる恐れがあるため、好ましくは１０質量％以下、より好ましくは８質量％以下であることが望ましい。
【００２５】
また、さらにその優れた効果を向上させるため、必要に応じて、極圧添加剤、酸化防止剤、さび止め剤、腐食防止剤、消泡剤などを更に、単独でまたは２種以上組み合わせて添加することができる。
【００２６】
上記極圧添加剤としては、トリクレジルフォスフェートなどのりん系化合物、およびジアルキルジチオリン酸亜鉛などの有機金属化合物、硫化油脂などのイオウ系化合物などが例示できる。
【００２７】
上記酸化防止剤としては、２，６−ジターシャリーブチル−ｐ−クレゾール（ＤＢＰＣ）などのフェノール系化合物、フェニル−α−ナフチルアミンなどの芳香族アミン、およびジアルキルジチオリン酸亜鉛などの有機化合物が例示できる。
【００２８】
上記さび止め剤としては、オレイン酸などの脂肪酸の塩、ジノニルナフタレンスルホネートなどのスルホン酸塩、ソルビタンモノオレエートなどの多価アルコールの部分エステル、アミンおよびその誘導体、リン酸エステルおよびその誘導体などが例示できる。
上記腐食防止剤としては、ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。
上記消泡剤としては、シリコン系のものなどが挙げられる。
【００２９】
これら公知の添加剤を併用する場合の含有量は任意であるが、通常、これら公知の添加剤の合計含有量が組成物全量基準で０．１〜１０質量％となるような量を添加するのが望ましい。
【００３０】
本発明においては、上記したワークロールを用い、かつ上記した圧延油組成物を潤滑剤として用いて圧延を行えば、ステンレス鋼、特にオーステナイト系ステンレス鋼を低圧下率（５〜３０％、好ましくは１０〜２０％）で圧延した場合にも、表面性状に優れた製品が得られる。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明の内容を実施例および比較例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの内容に何ら限定されるものではない。
【００３２】
本発明に係わるワークロールおよび圧延油組成物、並びに比較のためのワークロールおよび圧延油組成物は以下の通りである。
【００３３】
（ワークロール）（直径５１ｍｍ）
１：ＪＩＳ Ｇ ４４０４「合金工具鋼鋼材」で規定するＳＫＤ １１鋼材を母材としたクロムメッキロール（メッキ厚５μｍ、表面硬度７１５Ｈｖ）
２：ＪＩＳ Ｇ ４４０４「合金工具鋼鋼材」で規定するＳＫＤ １１鋼材を母材とし、クロムをマトリックスとしＳｉＣ粒子（平均粒子径２μｍ）を分散させた複合メッキロール（ＳｉＣ含有量１５質量％、メッキ厚５μｍ、表面硬度１１９０Ｈｖ）
３：ＪＩＳ Ｇ ４４０４「合金工具鋼鋼材」で規定するＳＫＤ １１鋼材のロール（表面硬度８１０Ｈｖ）
【００３４】
（圧延油組成物）
試料油１：パラフィン系鉱油（４０℃動粘度６．８ｍｍ2 ／ｓ）に、試料油全量基準でジオクチルアジペートを２２質量％含有させたもの。
試料油２：パラフィン系鉱油（４０℃動粘度６．８ｍｍ2 ／ｓ）に、試料油全量基準で７−エチルオクタデカン二酸のジメチルエステルを２２質量％含有させたもの。
試料油３：パラフィン系鉱油（４０℃動粘度６．８ｍｍ2 ／ｓ）に、試料油全量基準でジオクチルアジペートを１７質量％およびｎ−ドデカノールを５質量％含有させたもの。
試料油４：パラフィン系鉱油（４０℃動粘度６．８ｍｍ2 ／ｓ）に、試料油全量基準でブチルステアレートを２２質量％含有させたもの。
試料油５：パラフィン系鉱油（４０℃動粘度６．８ｍｍ2 ／ｓ）のみ。
【００３５】
（実施例１〜９）
上記したワークロールおよび試料油を用いて、表１に示す組み合わせによりオーステナイト系鋼材（ＳＵＳ３０４ ２Ｂ材）の圧延試験を下記の圧延条件で行い、下記の測定方法により圧延後の結晶粒界の除去率、板表面光沢を測定し、結果を表１に示す。
【００３６】
（比較例１〜７）
上記したワークロールおよび試料油を用いて、表１に示す組み合わせにより実施例と同様にして圧延試験を行い圧延後の結晶粒界の除去率、板表面光沢を測定し、結果を表１に示す。
【００３７】
（圧延条件）
（結晶粒界の除去率の測定方法）
圧延前後の材料表面を光学顕微鏡により観察し、画像解析により材料表面の直径２〜２０μｍの結晶粒子数をカウントした。圧延前の粒子数Ｎｏと圧延後の粒子数Ｎから、下記式（１）で表される除去率を求めた。
【００３９】
（板表面光沢の測定方法）
スガ試験機（株）製 ＳＭカラーコンピューターを用い、圧延方向に直角方向で６０゜Ｇｌｏｓｓ値を測定した。なお、この数値が大きいほど表面光沢が良好であることを示す。
【００４１】
【表１】
表１の結果から明らかなように、本発明の冷間圧延方法によれば、表面性状が良好な製品が得られる。また、潤滑油として二塩基酸のジエステルを用いた場合（実施例１〜６）ではより表面性状が良好な製品が得られることが分かる。さらに、潤滑油として二塩基酸のジエステルとアルコールを含有するものを用いた場合（実施例５および実施例６）では、特に表面性状が良好な製品が得られることが分かる。
これに対して、ワークロールとして表面処理していないワークロールを用いた場合には、得られた製品の表面性状が悪いことが分かる。また、潤滑油として基油のみのものを用いた場合（比較例５〜７）には、焼き付きが生じ、板表面光沢が悪くなることが分かる。
【００４３】
【発明の効果】
本発明のステンレス鋼の冷間圧延方法により、低圧下率でも高圧延速度で、ステンレス鋼、特にオーステナイト系ステンレス鋼を冷間圧延して良好な表面性状を有する製品を得ることができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for cold rolling stainless steel, particularly austenitic stainless steel, and a rolling oil composition.
[0002]
[Prior art]
Stainless steel sheets are manufactured by hot rolling and annealing the material, and then cold rolling and manufacturing. In particular, austenitic stainless steel hot rolled materials and annealed materials have many crystal grain boundaries on the material surface. ing. When cold rolling is performed at a high pressure rate, these grain boundaries are scraped off and do not affect the surface properties, but at a low pressure rate (30% or less, more specifically 20% or less) and high speed. When cold rolling is performed, crystal grain boundaries remain after rolling, which causes poor gloss and uneven gloss.
Until now, in order to obtain the desired surface properties at a low pressure reduction rate, the rolling speed has been reduced.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Although it is necessary to obtain a product having a good surface property even at a low reduction rate, there is no technique for solving this in the conventional technology, and in order to obtain the desired surface property at a low reduction rate, Inevitably, the rolling speed has to be lowered, which has been a major impediment to improving productivity.
The first invention of the present invention provides a method for cold rolling stainless steel to solve these problems. The second invention of the present invention provides a rolling oil composition used as a lubricating oil for cold rolling of stainless steel.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The stainless steel rolling method of the present invention uses a surface-modified work roll, and an ester composed of a carboxylic acid having 6 to 22 carbon atoms and an aliphatic alcohol having 1 to 18 carbon atoms as a lubricating oil is 2 on the basis of the total amount of the composition. A rolling oil composition containing ˜50 mass% is used.
The rolling oil composition of the present invention is a rolling oil composition used as a lubricating oil when cold rolling stainless steel using a surface-modified work roll, and having 6 to 22 carbon atoms. And an ester composed of an aliphatic alcohol having 1 to 18 carbon atoms in an amount of 2 to 50% by mass based on the total amount of the composition.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the contents of the present invention will be described in more detail.
Examples of the surface-modified work roll used in the present invention include a chromium plating roll and a composite plating roll.
[0006]
The chrome plating roll is a chrome plated roll made of forged steel, chrome steel or the like as a base material. The composition of the plating is arbitrary, but hexavalent chromium plating obtained from a sergeant bath or trivalent chromium plating obtained from an oxalic acid bath is generally used. The plating thickness is arbitrary, but it is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, from the viewpoint of suppressing plating wear. Moreover, from the point which suppresses peeling of plating, Preferably it is 50 micrometers or less, More preferably, it is 30 micrometers or less. As the plating method, either an electrolysis method or an electroless method can be used, but the electrolysis method is desirable in view of increasing the efficiency of the plating operation.
[0007]
The composite plating roll is made of forged steel, chrome steel or the like as a base material, and Cr, Cu, Ni, Co, Ni—P, Ni—Co or the like is used as a matrix, and SiC, ZrB 2 , ZrO 2 , Si are contained therein. 3 N 4 , Cr 3 C 2 , Al 2 O 3 , B 4 C, BN, CBN, diamond and other highly hard material particles are dispersed. Although the plating thickness in this case is also arbitrary, it is preferably 1 μm or more, more preferably 5 μm or more from the viewpoint of suppressing plating wear. Moreover, from the point which suppresses peeling of plating, Preferably it is 50 micrometers or less, More preferably, it is 30 micrometers or less.
[0008]
Moreover, it is preferable to use trivalent chromium as a matrix from the viewpoint that the particles of the high-hardness material are uniformly dispersed and a uniform composite plating can be easily obtained. Further, among the high-hardness materials, it is preferable to use SiC from the viewpoints of dispersibility in the plating bath, roll wear, product surface properties, and the like. The particle diameter of the highly hard material is arbitrary, but from the viewpoint of wear resistance, the average particle diameter is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more. Further, from the viewpoint of the surface properties of the product to be obtained and from the viewpoint of suppressing the peeling of the plating, the average particle diameter is desirably 20 μm or less, preferably 10 μm or less.
[0009]
Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the compounding quantity of the particle | grains of highly rigid material, However, 0.1-20 mass% is suitable on the basis of the whole quantity of a plating layer. If the blending amount is too small, there is no effect, and if the blending amount is too large, the surface properties of the product deteriorate, and the plating is easily peeled off. As the plating method, either an electrolysis method or an electroless method can be used, but the electrolysis method is desirable in view of increasing the efficiency of the plating operation.
[0010]
The surface hardness of the work roll used in the rolling method of the present invention is arbitrary, but those having a surface hardness of 500 to 2000 Hv are usually used. The surface hardness referred to in the present invention represents Vickers hardness and is a value obtained by JIS Z 2244 “Vickers hardness test method”.
[0011]
In the rolling method of the present invention, not only the above-described work roll is used, but also an ester composed of a carboxylic acid having 6 to 22 carbon atoms and an aliphatic alcohol having 1 to 18 carbon atoms (hereinafter referred to as component (A)) as a lubricating oil. It is necessary to use a rolling oil composition containing 2 to 50% by mass.
[0012]
The carboxylic acid having 6 to 22 carbon atoms may be a monobasic acid or a dibasic or higher polybasic acid.
The monobasic acid is usually a fatty acid having 6 to 22 carbon atoms, which may be linear or branched, and may be saturated or unsaturated.
Specifically, for example, linear or branched hexanoic acid, linear or branched heptanoic acid, linear or branched octanoic acid, linear or branched nonanoic acid, linear or Branched decanoic acid, linear or branched undecanoic acid, linear or branched dodecanoic acid, linear or branched tridecanoic acid, linear or branched tetradecanoic acid, linear or Branched pentadecanoic acid, linear or branched hexadecanoic acid, linear or branched heptadecanoic acid, linear or branched octadecanoic acid, linear or branched hydroxyoctadecanoic acid, linear Or saturated fatty acids such as branched nonadecanoic acid, linear or branched icosanoic acid, linear or branched henicosanoic acid, linear or branched docosanoic acid, linear or branched Hexenoic acid, linear or branched heptenoic acid, linear or branched octenoic acid, linear or branched nonenic acid, linear or branched decenoic acid, linear or branched Undecenoic acid, linear or branched dodecenoic acid, linear or branched tridecenoic acid, linear or branched tetradecenoic acid, linear or branched pentadecenoic acid, linear or branched Hexadecenoic acid, linear or branched peptadecenoic acid, linear or branched octadecenoic acid, linear or branched hydroxyoctadecenoic acid, linear or branched nonadecenoic acid, linear Alternatively, unsaturated fatty acids such as branched icosenoic acid, linear or branched henicosenoic acid, linear or branched docosenoic acid, and the like can be given.
Among these, a saturated fatty acid having 8 to 20 carbon atoms or an unsaturated fatty acid having 8 to 20 carbon atoms is particularly preferable.
[0013]
Examples of the polybasic acid include dibasic acids having 6 to 22 carbon atoms and trimellitic acid.
As the dibasic acid having 6 to 22 carbon atoms, an aliphatic dibasic acid is usually used. The dibasic acid may be linear or branched, and may be saturated or unsaturated.
Specifically, for example, linear or branched hexanedioic acid, linear or branched heptanedioic acid, linear or branched octanedioic acid, linear or branched nonanedioic acid, Linear or branched decanedioic acid, linear or branched undecanedioic acid, linear or branched dodecanedioic acid, linear or branched tridecanedioic acid, linear or branched Tetradecanedioic acid, linear or branched pentadecanedioic acid, linear or branched hexadecanedioic acid, linear or branched heptadecanedioic acid, linear or branched octadecanedioic acid, straight Linear or branched nonadecanedioic acid, linear or branched icosanedioic acid, linear or branched heicosandioic acid, linear or branched docosanedioic acid, linear or branched Hexenedioic acid, linear or Branched heptenedioic acid, linear or branched octenedioic acid, linear or branched nonene diacid, linear or branched decenedioic acid, linear or branched undecenedioic acid , Linear or branched dodecenedioic acid, linear or branched tridecenedioic acid, linear or branched tetradecenedioic acid, linear or branched pentadecenedioic acid, linear or branched Hexadecene diacid, linear or branched heptacene diacid, linear or branched octadecene diacid, linear or branched nonadecene diacid, linear or branched icosene diacid, Examples thereof include straight chain or branched heicocene diacids, straight chain or branched dococene diacids, and the like.
[0014]
In addition, the aliphatic alcohol having 1 to 18 carbon atoms may be a monohydric alcohol or a polyhydric alcohol, but usually a monohydric alcohol is used, which may be linear or branched. It can be saturated or unsaturated.
Specifically, for example, methanol, ethanol, linear or branched propanol, linear or branched butanol, linear or branched pentanol, linear or branched hexanol, linear Or branched heptanol, linear or branched octanol, linear or branched nonanol, linear or branched decanol, linear or branched undecanol, linear or branched dodecanol , Linear or branched tridecanol, linear or branched tetradecanol, linear or branched pentadecanol, linear or branched hexadecanol, linear or branched Heptadecanol, linear or branched octadecanol, allyl alcohol, linear or branched butenol, linear or Branched pentenol, linear or branched hexenol, linear or branched heptenol, linear or branched octenol, linear or branched nonenol, linear or branched decenol , Linear or branched undecenol, linear or branched dodecenol, linear or branched tridecenol, linear or branched tetradecenol, linear or branched pentadecenol, linear or Examples include branched hexadecenol, linear or branched heptadecenol, and linear or branched octadecenol.
Among these, it is preferable to use a saturated alcohol having 1 to 12 carbon atoms because a product with better surface properties can be obtained.
[0015]
In the present invention, when a polybasic acid is used as the carboxylic acid, it may be a complete ester in which all of the carboxyl groups in the polybasic acid are esterified. The remaining partial ester may be used, but a complete ester is preferred from the standpoint that a product having better surface properties is obtained and the stability of the composition itself is better.
[0016]
In addition, as the ester of the component (A), when a polybasic acid is used as the carboxylic acid, it may be an ester composed of only one alcohol or an ester composed of a mixture of two or more alcohols. good.
Moreover, as (A) component, it may consist only of 1 type of ester which has a single structure, and may consist of 2 or more types of ester from which a structure differs.
[0017]
The ester of the component (A) used in the present invention may be a monobasic acid ester or a polybasic acid ester, but a product having better surface properties can be obtained. Preference is given to using esters of polybasic acids.
[0018]
The content of the component (A) in the rolling oil composition used in the present invention is 2 to 50% by mass based on the total amount of the composition. The content of the component (A) is 2% by mass or more, preferably 5% by mass or more, and 50% by mass or less, preferably 25% by mass or less because a product having good surface properties can be obtained. .
[0019]
The rolling oil composition referred to in the present invention is obtained by blending the above-mentioned ester of carboxylic acid and alcohol with a base oil.
The base oil in the present invention is mineral oil and / or synthetic oil. As mineral oils, for example, lubricating oil fractions obtained by subjecting crude oil to atmospheric distillation and vacuum distillation can be used for solvent removal, solvent extraction, hydrocracking, solvent dewaxing, catalytic dewaxing, hydrorefining, sulfuric acid washing In addition, paraffinic and naphthenic oils that are refined by appropriately combining purification treatments such as clay treatment can be used.
[0020]
In addition, as synthetic oil, synthetic oil excluding the ester of component (A) of the present invention, for example, poly α-olefin (polybutene, 1-octene oligomer, 1-decene oligomer, etc.), alkylbenzene, alkylnaphthalene, polyoxyalkylene Glycol, polyphenyl ether, etc. can be used.
[0021]
In the present invention, there is no limitation on the kinematic viscosity of the base oil, but those having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 4 to 25 mm 2 / s, preferably 6 to 15 mm 2 / s are usually used.
Of course, these mineral oils and synthetic oils may be used alone or in combination of two or more.
[0022]
As the rolling oil composition used in the present invention, as long as the above-described component (A) is contained in a predetermined amount, there is no limitation on the other components, but a product having better surface properties can be obtained. Therefore, it is preferable to further blend an aliphatic alcohol having 1 to 18 carbon atoms as the component (B).
[0023]
The aliphatic alcohol as component (B) may be a monohydric alcohol or a polyhydric alcohol, but a monohydric alcohol is usually used. Moreover, it may be linear or branched, and may be saturated or unsaturated. Specifically, what was enumerated as an aliphatic alcohol which comprises the said (A) component is mentioned. Among these, it is preferable to use a saturated alcohol having 8 to 16 carbon atoms because a product with better surface properties can be obtained.
[0024]
(B) The content in the case where the component is blended is arbitrary, but if the content is too small, the effect cannot be expected. Therefore, the total amount of the rolling oil composition is preferably 0.5% by mass or more, more preferably Is desirably 1% by mass or more. Moreover, when there is too much content, since the improvement corresponding to it is not seen, and there exists a possibility that workability | operativity may be worsened from the point of an odor, Preferably it is 10 mass% or less, More preferably, it is 8 mass%. The following is desirable.
[0025]
In addition, in order to further improve the excellent effect, an extreme pressure additive, an antioxidant, a rust inhibitor, a corrosion inhibitor, an antifoaming agent, etc. are further added alone or in combination of two or more as necessary. can do.
[0026]
Examples of the extreme pressure additive include phosphorus compounds such as tricresyl phosphate, organometallic compounds such as zinc dialkyldithiophosphate, and sulfur compounds such as sulfurized fats and oils.
[0027]
Examples of the antioxidant include phenolic compounds such as 2,6-ditertiary butyl-p-cresol (DBPC), aromatic amines such as phenyl-α-naphthylamine, and organic compounds such as zinc dialkyldithiophosphate. .
[0028]
Examples of the rust inhibitor include salts of fatty acids such as oleic acid, sulfonates such as dinonylnaphthalene sulfonate, partial esters of polyhydric alcohols such as sorbitan monooleate, amines and derivatives thereof, phosphate esters and derivatives thereof, etc. Can be illustrated.
Examples of the corrosion inhibitor include benzotriazole.
Examples of the antifoaming agent include silicon-based ones.
[0029]
The content when these known additives are used in combination is arbitrary, but usually an amount such that the total content of these known additives is 0.1 to 10% by mass based on the total amount of the composition is added. Is desirable.
[0030]
In the present invention, if rolling is performed using the above-described work roll and the above-described rolling oil composition as a lubricant, stainless steel, particularly austenitic stainless steel, is reduced at a low pressure (5 to 30%, preferably Even when rolled at 10 to 20%), a product having excellent surface properties can be obtained.
[0031]
【Example】
Hereinafter, the contents of the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these contents.
[0032]
The work roll and rolling oil composition according to the present invention, and the comparative work roll and rolling oil composition are as follows.
[0033]
(Work roll) (Diameter 51mm)
1: Chromium plating roll (plating thickness 5 μm, surface hardness 715 Hv) based on SKD 11 steel defined in JIS G 4404 “Alloy tool steel”
2: Composite plating roll (SiC content 15% by mass, plating) using SKD 11 steel as defined in JIS G 4404 “Alloy tool steel” as a base material, chromium as a matrix and SiC particles (average particle diameter 2 μm) dispersed therein Thickness 5μm, surface hardness 1190Hv)
3: Roll of SKD 11 steel defined by JIS G 4404 “Alloy tool steel” (surface hardness 810 Hv)
[0034]
(Rolled oil composition)
Sample oil 1: A paraffinic mineral oil (40 ° C. kinematic viscosity 6.8 mm 2 / s) containing dioctyl adipate in an amount of 22% by mass based on the total amount of the sample oil.
Sample oil 2: A paraffinic mineral oil (40 ° C. kinematic viscosity 6.8 mm 2 / s) containing 22% by mass of dimethyl ester of 7-ethyloctadecanedioic acid based on the total amount of sample oil.
Sample oil 3: A paraffinic mineral oil (40 ° C. kinematic viscosity 6.8 mm 2 / s) containing 17% by mass of dioctyl adipate and 5% by mass of n-dodecanol based on the total amount of sample oil.
Sample oil 4: A paraffinic mineral oil (40 ° C. kinematic viscosity 6.8 mm 2 / s) containing 22% by mass of butyl stearate based on the total amount of sample oil.
Sample oil 5: only paraffinic mineral oil (40 ° C. kinematic viscosity 6.8 mm 2 / s).
[0035]
(Examples 1-9)
Using the work roll and sample oil described above, a rolling test of an austenitic steel material (SUS304 2B material) was carried out under the following rolling conditions by the combinations shown in Table 1, and the removal rate of grain boundaries after rolling by the following measuring method. The plate surface gloss was measured, and the results are shown in Table 1.
[0036]
(Comparative Examples 1-7)
Using the above-mentioned work roll and sample oil, a rolling test was carried out in the same manner as in the examples according to the combinations shown in Table 1, the removal rate of the grain boundaries after rolling and the plate surface gloss were measured, and the results are shown in Table 1. .
[0037]
(Rolling conditions)
(Measuring method of removal rate of grain boundary)
The material surface before and after rolling was observed with an optical microscope, and the number of crystal particles having a diameter of 2 to 20 μm on the material surface was counted by image analysis. The removal rate represented by the following formula (1) was determined from the number of particles No before rolling and the number of particles N after rolling.
[0039]
(Measurement method of plate surface gloss)
Using an SM color computer manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd., a 60 ° Gloss value was measured in a direction perpendicular to the rolling direction. In addition, it shows that surface glossiness is so favorable that this figure is large.
[0041]
[Table 1]
As is apparent from the results in Table 1, according to the cold rolling method of the present invention, a product with good surface properties can be obtained. Moreover, when diester of a dibasic acid is used as lubricating oil (Examples 1-6), it turns out that a product with a more favorable surface property is obtained. Furthermore, it is understood that products having particularly good surface properties can be obtained when a lubricant containing a dibasic acid diester and an alcohol is used (Example 5 and Example 6).
On the other hand, when the work roll which is not surface-treated as a work roll is used, it turns out that the surface property of the obtained product is bad. In addition, when only the base oil is used as the lubricating oil (Comparative Examples 5 to 7), it can be seen that image sticking occurs and the plate surface gloss deteriorates.
[0043]
【The invention's effect】
According to the method for cold rolling stainless steel of the present invention, a stainless steel, particularly austenitic stainless steel, can be cold rolled at a low rolling rate and a high rolling speed to obtain a product having good surface properties.
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