JP6200283B2 - Lubricants for warm and hot forging - Google Patents

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Description

本願が開示する発明は、温間及び熱間鍛造用潤滑剤に関する。より具体的には、実質的に黒鉛を含まない温間及び熱間鍛造用潤滑剤に関する。   The invention disclosed herein relates to lubricants for warm and hot forging. More specifically, the present invention relates to a lubricant for warm and hot forging that does not substantially contain graphite.

温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、金型を用いて金属材料(被加工材)を塑性変形する際に、金型の消耗を抑制し、金属材料の塑性変形を円滑に行う目的で使用される。   Warm and hot forging lubricants are used for the purpose of suppressing metal wear and smooth plastic deformation of metal materials when plastically deforming metal materials (workpieces) using molds. Is done.

下記特許文献1や下記特許文献2に開示されるように、従前、温間及び熱間鍛造用潤滑剤として黒鉛を含有する潤滑剤が使用されていた。   As disclosed in the following Patent Document 1 and Patent Document 2, a lubricant containing graphite has been used as a warm and hot forging lubricant.

当該黒鉛を含有する潤滑剤は耐熱安定性や潤滑性に優れるが、一方で、金型表面に均一に塗布するのが難しい、黒鉛粉末が飛散するので作業環境の衛生上好ましくない、配管やノズルに黒鉛粉末が堆積する等の問題があった。当該問題に鑑み、黒鉛を含有しない温間及び熱間鍛造用潤滑剤が開発されてきている。当該黒鉛を含有しない温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、特に作業環境を改善できるという特徴がある。   The lubricant containing graphite is excellent in heat resistance stability and lubricity, but on the other hand, it is difficult to uniformly apply to the mold surface, and graphite powder is scattered, which is undesirable for the hygienic working environment. There was a problem that graphite powder was deposited on the surface. In view of this problem, lubricants for warm and hot forging that do not contain graphite have been developed. The warm and hot forging lubricants that do not contain graphite are particularly characterized in that the working environment can be improved.

温間及び熱間鍛造用潤滑剤を評価するための試験方法として、一般に、スパイク試験が知られている。当該スパイク試験は、前方押出加工に分類される。
例えば、最大押込荷重を低く抑えた上で高いスパイクが形成できれば、加工時に金属材料と金型のすべりが良いと評価できる。また、例えば、エジェクター荷重が低いと、成形後の金型と成形された金属材料の間の焼き付きがなく(もしくは少なく)、残存皮膜量が多いと評価できる。
As a test method for evaluating warm and hot forging lubricants, a spike test is generally known. The spike test is classified as forward extrusion.
For example, if a high spike can be formed while keeping the maximum indentation load low, it can be evaluated that the metal material and the mold are slippery during processing. Further, for example, when the ejector load is low, it can be evaluated that there is no (or less) seizure between the molded metal mold and the molded metal material, and the remaining coating amount is large.

下記特許文献3には、スパイク試験の一例が記載されている。   The following Patent Document 3 describes an example of a spike test.

特開昭62−50396号公報JP 62-50396 A 特開2009−91444号公報JP 2009-91444 A 特開平5−7969号公報JP-A-5-7969

上述のとおり、従来から黒鉛を含有しない温間及び熱間鍛造用潤滑剤が開発されてきた。しかし、当該従来の潤滑剤は黒鉛を含有する潤滑剤に比べて潤滑性能が劣っていた。このため、高い潤滑性が要求される等速ジョイントアウターレースの鍛造加工に代表される絞り加工等では、黒鉛を含有する潤滑剤から黒鉛を含有しない温間及び熱間鍛造用潤滑剤への切り替えが進まない状況であった。   As described above, warm and hot forging lubricants that do not contain graphite have been developed. However, the conventional lubricant is inferior in lubricating performance as compared with a lubricant containing graphite. For this reason, in drawing work represented by forging of constant velocity joint outer races that require high lubricity, switching from a lubricant containing graphite to a lubricant for warm and hot forging that does not contain graphite. It was a situation that did not progress.

本願発明者は鋭意研究を重ねた結果、互いにオルト位に位置する2つのカルボキシル基を有する芳香環2つを結合した特定の化合物が潤滑性の向上に有効であることを突き止め、本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤を完成した。   As a result of extensive research, the inventor of the present application has found that a specific compound in which two aromatic rings having two carboxyl groups located at ortho positions with each other are effective in improving lubricity, and disclosed herein. Completed warm and hot forging lubricants.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、従来の黒鉛を含有しない温間及び熱間鍛造用潤滑剤より高い潤滑性を示す。更に、本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、等速ジョイントアウターレースの鍛造加工に代表される絞り加工等の難加工において、黒鉛を含有する潤滑剤から代替可能な潤滑剤と考えられた。   The warm and hot forging lubricant disclosed in this application exhibits higher lubricity than conventional warm and hot forging lubricants that do not contain graphite. Further, the lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application is a lubricant that can be substituted for a lubricant containing graphite in difficult processing such as drawing processing represented by forging processing of a constant velocity joint outer race. it was thought.

よって、潤滑性に優れる温間及び熱間鍛造用潤滑剤を提供することを、本願が解決すべき課題とする。   Accordingly, it is an object of the present application to provide a lubricant for warm and hot forging that is excellent in lubricity.

(第1発明)
上記課題を解決するための本願第1発明は、
下記一般式化1〜化2で表される化合物から選ばれる1種又は2種以上を含有し、実質的に黒鉛を含有しない、温間及び熱間鍛造用潤滑剤である。
(上記一般式化1において、Aはアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニア、又は有機アミンである。)
(上記一般式化2において、Aはアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニア、又は有機アミンである。Rは酸素原子(O)又はカルボニル基(−CO−)である。)
(First invention)
The first invention of the present application for solving the above-described problems is as follows.
It is a lubricant for warm and hot forging containing one or more selected from compounds represented by the following general formulas 1 to 2 and substantially free of graphite.
(In the above general formula 1, A 1 is an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, ammonia, or an organic amine.)
(In the above general formula 2, A 2 is an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, ammonia, or an organic amine. R is an oxygen atom (O) or a carbonyl group (—CO—).)

(第2発明)
上記課題を解決するための本願第2発明は、
更に、水溶性又は良好な水分散性を示し、かつ、オレフィンをモノマーとして構成に含む合成高分子及びその塩から選ばれる1種又は2種以上を含む第1発明に記載の温間及び熱間鍛造用潤滑剤である。
(Second invention)
The second invention of the present application for solving the above-described problems is as follows.
Further, the present invention is warm and hot as described in the first invention, which shows one or two or more kinds selected from a synthetic polymer and a salt thereof that show water solubility or good water dispersibility, and contain olefin as a monomer. Forging lubricant.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、潤滑性に優れる。本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、等速ジョイントアウターレースの鍛造加工に代表される絞り加工等の難加工でも良好な効果を奏すると考えられる。   The warm and hot forging lubricant disclosed in the present application is excellent in lubricity. It is considered that the lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application has a good effect even in difficult processing such as drawing processing represented by forging processing of a constant velocity joint outer race.

以下、本願が開示する発明の実施形態を、その最良の形態を含めて説明する。   Hereinafter, embodiments of the invention disclosed in the present application will be described including the best mode.

〔組成等〕
本願は、上記一般式化1〜化2で表される化合物から選ばれる1種又は2種以上を含有し、実質的に黒鉛を含有しない、温間及び熱間鍛造用潤滑剤を開示する。
[Composition etc.]
This application discloses a lubricant for warm and hot forging containing one or more selected from the compounds represented by the above general formulas 1 to 2 and substantially free of graphite.

上記化1〜化2で表される化合物は、酸無水物である化合物を加水分解し塩形成させて得ることもできる。当該加水分解及び塩形成には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリを用いることが好ましいが、これには限定されない。   The compounds represented by the above chemical formulas 1 to 2 can also be obtained by hydrolyzing a compound which is an acid anhydride to form a salt. For the hydrolysis and salt formation, it is preferable to use an alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide or lithium hydroxide, but it is not limited thereto.

上記アルカリ金属原子として、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム等がある。   Examples of the alkali metal atom include sodium, potassium, lithium and the like.

上記アルカリ土類金属原子として、例えば、カルシウム、マグネシウム、バリウム等がある。   Examples of the alkaline earth metal atom include calcium, magnesium, barium and the like.

上記有機アミンとして、例えば、アルキルアミン、アルカノールアミン等がある。当該アルキルアミンとして、例えば、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピルアミン、トリプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン等がある。上記アルカノールアミンとして、例えば、モノメタノールアミン、ジメタノールアミン、トリメタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノプロパノールアミン、ジプロパノールアミン、トリプロパノールアミン、ブタノールアミン、ジブタノールアミン、トリブタノールアミン等がある。   Examples of the organic amine include alkylamine and alkanolamine. Examples of the alkylamine include methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, tripropylamine, butylamine, dibutylamine, and tributylamine. Examples of the alkanolamine include monomethanolamine, dimethanolamine, trimethanolamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, monopropanolamine, dipropanolamine, tripropanolamine, butanolamine, dibutanolamine, and tributanol. There are amines.

潤滑性向上の観点から、本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、上記一般式化2で表される化合物から選ばれる1種又は2種以上を含有することが好ましい。   From the viewpoint of improving lubricity, the warm and hot forging lubricant disclosed in the present application preferably contains one or more selected from the compounds represented by Formula 2 above.

上記一般式化1〜化2において、A、及び/又は、Aはアルカリ金属原子であることが好ましい。潤滑性向上の観点から、上記一般式化1〜化2において、A、及び/又は、Aはナトリウムであることがより好ましい。 In the above general formulas 1 to 2, A 1 and / or A 2 are preferably alkali metal atoms. From the viewpoint of improving lubricity, in the above general formulas 1 to 2, it is more preferable that A 1 and / or A 2 is sodium.

潤滑性向上の観点から、上記一般式化2において、Rはカルボニル基であることが好ましい。   From the viewpoint of improving lubricity, in the above general formula 2, R is preferably a carbonyl group.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤において、上記一般式化1〜化2で表される化合物から選ばれる1種又は2種以上の含有量は特に限定されない。温間及び熱間鍛造用潤滑剤の剤型にあわせて適宜選択可能である。あえて例を挙げると、0.1〜40質量%として良く、5〜15質量%として良い。   In the lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application, the content of one or more selected from the compounds represented by the above general formulas 1 to 2 is not particularly limited. It can be appropriately selected according to the type of lubricant for warm and hot forging. To give an example, it may be 0.1 to 40% by mass, or 5 to 15% by mass.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、通常、更に水に混合してから金型に適用される。上記一般式化1〜化2で表される化合物から選ばれる1種又は2種以上の当該使用時における含有量は鍛造の条件にあわせて適宜決定することができる。例えば、当該含有量を0.05〜20質量%として良く、0.3〜15質量%として良い。   The warm and hot forging lubricant disclosed in the present application is usually further mixed with water and then applied to the mold. The content at the time of the use of the 1 type (s) or 2 or more types chosen from the compound represented by the said General formula 1-Formula 2 can be suitably determined according to the conditions of forging. For example, the content may be 0.05 to 20% by mass, or 0.3 to 15% by mass.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、潤滑性向上の観点から、例えば、アクリル酸やマレイン酸など、オレフィンをモノマーとして構成に含む合成高分子及びその塩から選ばれる1種又は2種以上を更に含有することが好ましい。当該合成高分子及びその塩は水溶性又は良好な水分散性を示すものをさす。   The warm and hot forging lubricant disclosed in the present application is, from the viewpoint of improving lubricity, for example, one kind selected from a synthetic polymer and a salt thereof containing olefin as a monomer, such as acrylic acid or maleic acid, or the like. It is preferable to further contain two or more kinds. The said synthetic polymer and its salt refer to what shows water solubility or favorable water dispersibility.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤において、当該オレフィンをモノマーとして構成に含む合成高分子及びその塩から選ばれる1種又は2種以上の含有量は特に限定されない。温間及び熱間鍛造用潤滑剤の剤型にあわせて適宜選択可能である。あえて例を挙げると、0.1〜40質量%として良く、1〜15質量%として良い。   In the lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application, the content of one or more selected from synthetic polymers containing the olefin as a monomer and salts thereof is not particularly limited. It can be appropriately selected according to the type of lubricant for warm and hot forging. To give an example, it may be 0.1 to 40% by mass, or 1 to 15% by mass.

上記オレフィンをモノマーとして構成に含む合成高分子及びその塩から選ばれる1種又は2種以上の使用時における含有量は鍛造の条件にあわせて適宜決定することができる。例えば、当該含有量を0.05〜20質量%として良く、0.1〜15質量%として良い。   The content at the time of using 1 type, or 2 or more types selected from a synthetic polymer containing the olefin as a monomer and a salt thereof can be appropriately determined according to forging conditions. For example, the content may be 0.05 to 20% by mass, or 0.1 to 15% by mass.

上記オレフィンをモノマーとして構成に含む合成高分子として、例えば、ポリアクリル酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリメタクリル酸、ポリアルケニルコハク酸、ポリビニルアルコール、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、メタクリル酸−無水マレイン酸共重合体、スチレンスルホン酸−無水マレイン酸共重合体等がある。好ましくは、ポリアクリル酸、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体である。当該高分子の塩として、例えば、ナトリウム塩、カリウム塩等がある。   Examples of the synthetic polymer containing the olefin as a monomer include polyacrylic acid, polystyrene sulfonic acid, polymethacrylic acid, polyalkenyl succinic acid, polyvinyl alcohol, isobutylene-maleic anhydride copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer. Examples thereof include a polymer, a methacrylic acid-maleic anhydride copolymer, and a styrene sulfonic acid-maleic anhydride copolymer. Polyacrylic acid and isobutylene-maleic anhydride copolymer are preferable. Examples of the polymer salt include a sodium salt and a potassium salt.

なお、本願において、セルロース等の多糖類、カルボキシメチルセルロース等の多糖類誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールコポリマーは、上記潤滑性向上の観点から含有する合成高分子には含めない。これらは任意成分である。   In the present application, polysaccharides such as cellulose, polysaccharide derivatives such as carboxymethyl cellulose, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymers are not included in the synthetic polymer contained from the viewpoint of improving the lubricity. These are optional components.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、上記した成分の他、任意の成分を適宜含有しても良い。当該任意成分として、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ、ジフェン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ヘキサヒドロフタル酸等上記一般式化1〜化2で表される化合物に該当しないカルボキシル基を2つ以上有するカルボン酸及び形成できる場合はそれらの酸無水物、セルロース等の多糖類、カルボキシメチルセルロース等の多糖類誘導体、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールコポリマー、ソルビン酸塩等の防腐剤、染料、香料、固体潤滑剤、ワックス、界面活性剤、消泡剤、pH調整剤、防錆剤、極圧添加剤等がある。   The warm and hot forging lubricant disclosed in the present application may appropriately contain any component in addition to the above-described components. Examples of the optional component include alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide, diphenic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, and hexahydrophthalic acid. Carboxylic acids having two or more carboxyl groups that do not correspond to the compounds, and when possible, acid anhydrides thereof, polysaccharides such as cellulose, polysaccharide derivatives such as carboxymethylcellulose, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyethylene glycol-polypropylene glycol copolymer And preservatives such as sorbate, dyes, fragrances, solid lubricants, waxes, surfactants, antifoaming agents, pH adjusters, rust inhibitors, extreme pressure additives, and the like.

なお、本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、黒鉛は含有しないか、含有しても不純物として許容される量とする。   The warm and hot forging lubricant disclosed in the present application does not contain graphite, or even if it is contained, the amount allowed as an impurity.

なお、本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、リン酸のアルカリ金属塩を含有しなくてもよい。当該リン酸のアルカリ金属塩として、例えば、上記特許文献2に記載のものがある。   Note that the lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application may not contain an alkali metal salt of phosphoric acid. Examples of the alkali metal salt of phosphoric acid include those described in Patent Document 2 above.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、水に混合してから金型や被加工材へ適用してよい。当該混合前(保存・流通時)において、本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤の剤型は特に限定されない。例えば、当該剤型は液状であることが好ましい。一方、当該剤型は水を実質的に除去した粉末状、顆粒状等の固形とすることができ、これにより輸送時の容量を減少し、輸送コストを低減させることも可能となる。   The warm and hot forging lubricant disclosed in the present application may be mixed with water and then applied to a mold or a workpiece. Before mixing (during storage and distribution), the dosage form of the lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application is not particularly limited. For example, the dosage form is preferably liquid. On the other hand, the dosage form can be made into a solid such as a powder or a granule from which water has been substantially removed, thereby reducing the capacity during transportation and reducing the transportation cost.

〔好ましい鍛造条件等〕
本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、被加工材の温度が800〜1250℃の範囲内とする鍛造で使用されることが好ましい。また、金型の温度が70〜400℃の範囲内とする鍛造で使用されることが好ましい。
[Preferred forging conditions, etc.]
The lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application is preferably used in forging in which the temperature of the workpiece is in the range of 800 to 1250 ° C. Moreover, it is preferable to use by the forging which makes the temperature of a metal mold | die into the range of 70-400 degreeC.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、様々な加工法において使用可能である。本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は良好な潤滑性を示すので、等速ジョイントアウターレースの鍛造加工に代表される絞り加工等の難加工においても使用できる。その他、例えば、前方押出加工、後方押出加工、前後方押出加工、据込み加工、ギア成形、クランクシャフトの成形等においても使用できる。   The lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application can be used in various processing methods. Since the lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application exhibits good lubricity, it can be used in difficult processing such as drawing processing represented by forging processing of a constant velocity joint outer race. In addition, for example, it can be used in forward extrusion, backward extrusion, front / rear extrusion, upsetting, gear molding, crankshaft molding, and the like.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、金型や被加工材の材質、形状、温度等を考慮して、適宜の方法で金型や被加工材に適用可能である。例えば、エアスプレー等を使用するスプレー塗布、刷毛塗り、浸漬等がある。   The lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application can be applied to a mold and a workpiece by an appropriate method in consideration of the material, shape, temperature, and the like of the mold and the workpiece. For example, there are spray application using air spray and the like, brush application, immersion and the like.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、鉄、ステンレス、チタン、及び/又は黄銅を基材とする被加工材の温間及び熱間鍛造に使用されることが好ましい。   The lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application is preferably used for warm and hot forging of workpieces based on iron, stainless steel, titanium, and / or brass.

本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、好ましくはpH7〜12、特に好ましくはpH8〜11に調製されてから金型や被加工材に適用される。   The lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application is preferably adjusted to pH 7 to 12, particularly preferably pH 8 to 11, and then applied to a mold or a workpiece.

以上のとおり、本願は、潤滑性に優れた温間及び熱間鍛造方法をも開示する。当該方法においては、上記発明を実施するための形態欄に記載された構成を適宜採用できる。   As described above, the present application also discloses a warm and hot forging method excellent in lubricity. In the method, the configuration described in the embodiment for carrying out the invention can be appropriately adopted.

以下に、実施例を記載する。本願が開示する発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されない。   Examples are described below. The technical scope of the invention disclosed in the present application is not limited to the following examples.

〔潤滑剤の調製〕
後に示す表1に記載した、実施例1〜9及び比較例1〜5に係る各潤滑剤を周知の方法により液状の剤型で製造した。
(Preparation of lubricant)
Each lubricant according to Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 described in Table 1 shown later was manufactured in a liquid dosage form by a well-known method.

なお、表1において各成分の含有量を示す数値の単位は質量%である。酸無水物である成分は加水分解を受けてカルボキシル基を有し、配合されたナトリウム、カリウム、又はリチウムと塩を形成することができる。比較例5のみは酸無水物を含有していない。   In Table 1, the unit of the numerical value indicating the content of each component is mass%. Ingredients that are acid anhydrides undergo hydrolysis to have a carboxyl group and can form salts with formulated sodium, potassium, or lithium. Only Comparative Example 5 does not contain an acid anhydride.

実施例1及び実施例6は上記一般式化1で表される化合物を含有する実施例である。実施例2、実施例6及び実施例7は、Rが酸素原子である上記一般式化2で表される化合物を含有する実施例である。実施例3〜実施例5及び実施例7〜実施例9は、Rがカルボニル基である上記一般式化2で表される化合物を含有する実施例である。   Examples 1 and 6 are examples containing the compound represented by the above general formula 1. Example 2, Example 6 and Example 7 are examples containing the compound represented by the above general formula 2 in which R is an oxygen atom. Examples 3 to 5 and Examples 7 to 9 are examples containing the compound represented by the above general formula 2 in which R is a carbonyl group.

比較例1で使用した無水ピロメリット酸の構造式を下記化3に示す。
The structural formula of pyromellitic anhydride used in Comparative Example 1 is shown in Chemical Formula 3 below.

比較例2で使用したヘキサヒドロ無水フタル酸の構造式を下記化4に示す。
The structural formula of hexahydrophthalic anhydride used in Comparative Example 2 is shown in Chemical Formula 4 below.

比較例3で使用したジフェン酸無水物の構造式を下記化5に示す。
The structural formula of diphenic anhydride used in Comparative Example 3 is shown in Chemical Formula 5 below.

比較例4で使用した3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物の構造式を下記化6に示す。
The structural formula of 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride used in Comparative Example 4 is shown in Chemical Formula 6 below.

〔スパイク試験〕
上記特許文献3等に開示されているスパイク試験を行った。
[Spike test]
The spike test disclosed in the above-mentioned Patent Document 3 was performed.

−使用機器等−
プレス機は、200tクランクプレス機(コマツ産機製)を使用した。ストローク長は250mm、ストローク数は25spm、ダイギャップは3mmとした。
テストピース(被加工材)は、材質がS45C、サイズがφ25mm×30mmのものを使用した。
金型は、材質がSKD61であり、スパイク試験前に♯1000のサンドペーパーで研磨した。
なお、上記テストピース及び金型の材質は「JISハンドブック2005」に記載された組成に従っている。
-Equipment used-
The press machine used was a 200t crank press machine (manufactured by Komatsu Industries). The stroke length was 250 mm, the number of strokes was 25 spm, and the die gap was 3 mm.
The test piece (workpiece) was made of S45C material and φ25 mm × 30 mm in size.
The mold was made of SKD61 and polished with # 1000 sandpaper before the spike test.
The material of the test piece and the mold follows the composition described in “JIS Handbook 2005”.

−スパイク試験1−
金型を200℃、テストピースを900℃にそれぞれ加熱した。実施例1〜9及び比較例1〜5に係る各潤滑剤を水で更に10倍希釈し、それぞれの試験において2mlを金型にエアスプレーで塗布した。その後、テストピースの加工を行った。押込荷重測定用のロードセルで、テストピース加工時の最大押込荷重を測定した。
-Spike test 1-
The mold was heated to 200 ° C. and the test piece was heated to 900 ° C. Each lubricant according to Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 was further diluted 10 times with water, and 2 ml was applied to the mold by air spray in each test. Then, the test piece was processed. The maximum indentation load at the time of test piece processing was measured with a load cell for indentation load measurement.

各実施例及び各比較例について、試験は5連行った。「スパイク高さ(mm)」及び「最大押込荷重(tonf)」は試験結果の平均値を評価に用いた。   About each Example and each comparative example, the test was done 5 times. “Spike height (mm)” and “maximum indentation load (tonf)” used average values of test results for evaluation.

潤滑剤が有する潤滑性の評価指標として、形成されたスパイクの高さ(mm)と最大押込荷重(tonf)の比率「スパイク高さ/最大押込荷重(mm/tonf)」を用いた。「潤滑性評価」欄では、当該比率が黒鉛を使用した比較例5と同等又はそれをこえるものを「○」とし、当該比率が黒鉛より小さいものを「×」とした。   The ratio of spike height (mm) to maximum indentation load (tonf) “spike height / maximum indentation load (mm / tonf)” was used as an evaluation index of lubricity of the lubricant. In the “Lubricity Evaluation” column, “○” indicates that the ratio is equal to or exceeds that of Comparative Example 5 using graphite, and “X” indicates that the ratio is smaller than graphite.

各例に係る潤滑剤について、スパイク高さ、最大押込荷重、これらの比率、及び潤滑性評価を表1に記載した。   Table 1 shows the spike height, the maximum indentation load, the ratio thereof, and the lubricity evaluation of the lubricant according to each example.

〔表1〕
[Table 1]

−スパイク試験2−
テストピースを1100℃に加熱した点の他は、上記スパイク試験1と同じ条件で試験した。
-Spike test 2-
The test piece was tested under the same conditions as the spike test 1 except that the test piece was heated to 1100 ° C.

その結果、実施例並びに比較例いずれも、上記スパイク試験1と同様の傾向となり、実施例1〜9が黒鉛を含有した潤滑剤である比較例5と同等又はそれをこえる潤滑性を示した。比較例1〜4は黒鉛を含有した潤滑剤である比較例5よりも劣る潤滑性評価を得た。   As a result, both the examples and the comparative examples had the same tendency as the spike test 1 described above, and Examples 1 to 9 showed lubricity equivalent to or exceeding that of Comparative Example 5 which is a lubricant containing graphite. Comparative Examples 1-4 obtained a lubricity evaluation inferior to that of Comparative Example 5, which is a lubricant containing graphite.

−試験結果について−
上記実施例1〜実施例9に係る潤滑剤は、いずれも黒鉛を含有した比較例5と同等又はそれをこえる潤滑性を示した。実施例1〜実施例9では、「互いにオルト位に位置する2つのカルボキシル基を有する芳香環2つが結合されている」という共通の化学構造が見受けられた。
-Test results-
The lubricants according to Examples 1 to 9 all showed lubricity equivalent to or exceeding that of Comparative Example 5 containing graphite. In Examples 1 to 9, a common chemical structure was found that “two aromatic rings having two carboxyl groups located in the ortho positions relative to each other are bonded”.

比較例5等の黒鉛を含有する潤滑剤は、等速ジョイントアウターレースの鍛造加工に代表される絞り加工等の難加工でも良好な潤滑性を示す。上記実施例1〜実施例9に係る潤滑剤は、比較例5と同一の試験条件において良好な潤滑性が得られているので、実際の難加工にも好ましく適用できると考えられる。   The lubricant containing graphite as in Comparative Example 5 shows good lubricity even in difficult processing such as drawing processing represented by forging processing of constant velocity joint outer races. Since the lubricants according to Examples 1 to 9 have good lubricity under the same test conditions as Comparative Example 5, it is considered that the lubricants can be preferably applied to actual difficult machining.

一方、比較例1〜比較例4に係る潤滑剤は、いずれも潤滑性評価が比較例5より有意に低かった。   On the other hand, the lubricants according to Comparative Examples 1 to 4 all had a significantly lower lubricity evaluation than Comparative Example 5.

以上の結果から、上記一般式化1〜化2で表される化合物から選ばれる1種又は2種以上を含有し、実質的に黒鉛を含有しない、温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、良好な潤滑性を示すと考えられた。当該温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、黒鉛を含有する潤滑剤から代替可能なものであると考えられた。   From the above results, the lubricant for warm and hot forging containing one or more selected from the compounds represented by the above general formulas 1 to 2 and substantially not containing graphite, It was thought that good lubricity was exhibited. The warm and hot forging lubricants were considered to be replaceable with lubricants containing graphite.

実施例1〜実施例3及び実施例6〜実施例7の結果から、上記一般式化2で表される化合物から選ばれる1種又は2種以上を潤滑剤に含有することが好ましく、一般式化2においてRがカルボニル基である化合物を潤滑剤に含有することがより好ましいと考えられた。   From the results of Examples 1 to 3 and Examples 6 to 7, it is preferable that the lubricant contains one or more selected from the compounds represented by Formula 2 above. In Chemical Formula 2, it was considered that it was more preferable to contain a compound in which R is a carbonyl group in the lubricant.

実施例3〜実施例5の結果から、上記一般式化1〜化2で表される化合物は、ナトリウム塩であることが好ましいと考えられた。   From the results of Example 3 to Example 5, it was considered that the compounds represented by the above general formulas 1 to 2 are preferably sodium salts.

実施例8〜実施例9の結果から、潤滑性を向上する観点から、水溶性又は良好な水分散性を示し、かつ、オレフィンをモノマーとして構成に含む合成高分子及びその塩から選ばれる1種又は2種以上を潤滑剤に配合することが好ましいと考えられた。   From the results of Examples 8 to 9, from the viewpoint of improving lubricity, one kind selected from a synthetic polymer that shows water solubility or good water dispersibility and that contains olefin as a monomer and a salt thereof. Alternatively, it was considered preferable to blend two or more kinds in the lubricant.

本願により、潤滑性に優れた温間及び熱間鍛造用潤滑剤が提供される。本願が開示する温間及び熱間鍛造用潤滑剤は、等速ジョイントアウターレースの鍛造加工に代表される絞り加工等の難加工でも良好な効果を奏すると考えられる。   According to the present application, a lubricant for warm and hot forging excellent in lubricity is provided. It is considered that the lubricant for warm and hot forging disclosed in the present application has a good effect even in difficult processing such as drawing processing represented by forging processing of a constant velocity joint outer race.

Claims (2)

下記一般式化1〜化2で表される化合物から選ばれる1種又は2種以上を含有し、黒鉛を含有しない、温間及び熱間鍛造用潤滑剤。

(上記一般式化1において、Aはアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニア、又は有機アミンである。)

(上記一般式化2において、Aはアルカリ金属原子、アルカリ土類金属原子、アンモニア、又は有機アミンである。Rは酸素原子(O)又はカルボニル基(−CO−)である。)
A lubricant for warm and hot forging containing one or more selected from compounds represented by the following general formulas 1 to 2 and not containing graphite .

(In the above general formula 1, A 1 is an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, ammonia, or an organic amine.)

(In the above general formula 2, A 2 is an alkali metal atom, an alkaline earth metal atom, ammonia, or an organic amine. R is an oxygen atom (O) or a carbonyl group (—CO—).)
更に、水溶性又は良好な水分散性を示し、かつ、オレフィンをモノマーとして構成に含む合成高分子及びその塩から選ばれる1種又は2種以上を含む請求項1に記載の温間及び熱間鍛造用潤滑剤。 Furthermore, the warm and hot of Claim 1 which contains the 1 type (s) or 2 or more types chosen from the synthetic polymer which shows water solubility or favorable water dispersibility, and contains the olefin as a structure in the structure, and its salt. Lubricant for forging.
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