JPH03172394A

JPH03172394A - 鋼用冷間引抜油及びそれを用いた引抜方法

Info

Publication number: JPH03172394A
Application number: JP31188189A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yamamoto; 秀男山本
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1991-07-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、鋼管及び棒鋼の冷間引抜を行う際に使用する
引抜油及びそれを用いた引抜方法に関する。

（従来の技術）鋼管の冷間引抜き加工は、素管を熱処理し、次いで酸洗
い等の脱スケール処理をし、その後潤滑処理し、これを
冷間引抜加工している。

この潤滑処理は。鋼管とダイスとの間あるいは鋼管とプ
ラグとの間の摩擦を減らし、摩擦熱の局部的集中による
焼付きを防ぐために行われる。この潤滑処理方法には、
■化成処理法、■樹脂被覆法、■油潤滑法があるが、一
般に■の方法が用いられている。その理由は、管の冷間
引抜加工では管とダイス、管とプラグとの間の潤滑条件
が苛酷であって、高温に達して焼付きを起こすため、潤
滑性に優れる■の方法が用いられるのである。

しかし、この方法は、多量の薬品を使用し、その温度及
び濃度のコントロールが必要であり、また、処理工程が
複雑で多大な手間を必要とする。

そこで、処理工程の簡易な■の方法について多くの試み
がなされている。

例えば、ジアルキルポリサルファイドや硫化すしフィン
等の硫黄化合物を配合した潤滑油（特開昭６２−１６１
８９６．特開昭６３−２１５７９７）、塩素化パラフィ
ンや燐酸エステルを配合した潤滑油（特開昭６２−Ｉ５
３３９６）等である。これらの潤滑油は、加工度が３０
％程度までの軽加工度では焼付きの発生もなく実用でき
るが、従来の化成処理工程並の４０−４５％の加工度で
は焼付きの発生、破断、スティック・スリップ現象によ
る鳴りが発生し、引抜が安定して行えない。また、４０
〜４５％の加工度を得るためには引抜を２回繰り返さな
ければならず、引抜能率が低い等の問題もある。

（発明が解決しようとする課題）本発明は、上記従来技術の問題点を解消すべくなされた
ものであり、加工度が高い引抜加工を行うに際し、油潤
滑処理に好適な耐焼付き性、耐鳴り性に優れた潤滑剤を
提供すると共に、化成処理工程を必要としない簡素化さ
れ且つ高効率の引抜方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記課題を解決するために、本発明においては、オレイ
ン酸オレイルに対して炭素数８〜１８のオレフィンを１
０〜３５ｗ１％添加した混合物を硫化して硫黄含有量を
２０〜３５ｗ【％とした硫化油に、式（Ｉ）及び／又は
（ＩＩ）で表される亜燐酸エステルを３〜１０ｗｔ％添
加して鋼用冷間引抜油を構成している。

（ＲＯ）３Ｐ　　　　　−−−（Ｄ（ＲＯ）ｚＰＨｏ　　　　−（ｎ）（各式中、Ｒは炭素数６〜１８のアリール基又はアルキ
ル基である）また、本発明の引抜方法においては、脱スケール処理し
た鋼管または棒鋼を、上記の引抜油を用いて加工度３５
％以上の高加工度引抜を行う。

（作用）本発明者は、次に示す考え方に基づいて種々検討した結
果、本発明を完成するに至った。

耐焼付き性が優れていることが知られている硫黄化合物
を種々検討したところ、硫化オレフィンは極めて耐焼付
き性に優れるが、摩擦係数が高く、破断や鳴りを生じる
。一方、硫化油脂や合成エステルの硫化油脂は、低摩擦
係数であるが耐焼付き性に劣ることが判った。また、こ
の両者を組合わせても耐焼付き性と低摩擦係数の両性能
を満足できない。

そこで、硫化する原料を予め混合して硫化させたところ
、耐焼付き性に優れ且つ摩擦係数が低い硫化油が得られ
た。また、これに亜燐酸エステルを少量添加すると、更
に両性能が向上し、化成処理を必要としないで高加工度
の冷間引抜を実現する、目的とする引抜油が得られた。

硫化油は極圧添加剤であり、高温高面圧下で被加工材や
ダイスと反応し、硫化鉄等を生成して潤、滑効果を発揮
する。しかし、硫化させる原料及び硫黄量によりその潤
滑効果が大きく異なる。硫黄量は多いほど耐焼付き性が
優れる。一般に、硫化油の硫黄量は原料油の分子量が小
さく二重結合が多いほど多くなる。

しかし、分子量が小さくなると摩擦係数は高くなる。オ
レイン酸オレイルは、油脂に比べて分子量が約２７３と
小さく、また他の合成エステルに比べて二重結合の数が
多く硫黄量の多い硫化油ができる。また、オレフィンは
、オレイン酸オレイルより更に分子量が小さく、硫黄量
はかなり多量に付加でき、優れた耐焼付き性を示す。し
かし、摩擦係数は高い。

オレイン酸オレイルとオレフィンとの混合物を硫化させ
た場合、耐焼付き性に優れ且つ摩擦係数の低い硫化油が
得られる。この場合、オレイン酸オレイルに対するオレ
フィンの添加比率は、１０〜３Ｓｗｔ％が好ましい。添
加比率が１０Ｗ【％未満では耐焼付き性に劣り、３５Ｗ
【％を越えると摩擦係数が高くなり好ましくない。また
、オレフィンの炭素数は８〜１８が好ましく、８未満で
は付加した硫黄の分離分解が著しくなり、引抜後の材料
表面に汚れとして残るばかりでなく優れた耐焼付き性を
示さなくなる。また、１８を越えると、硫化する硫黄量
が少なく耐焼付き性が低下して好ましくない。

更に、硫化油の硫黄含有量は２０〜３ＳｗＬ％が好まし
く、２０ｗｔ％未満では耐焼付き性に劣り、３５ｗｔ％
を越えると付加した硫黄の分離分解が著しくなり、引抜
後の材料表面に汚れとして残り好ましくない。

また、摩擦係数が高くなり、破断を生じて引抜できなく
なる。

次式に示す亜燐酸エステルは、それ自身では引抜加工に
おいて優れた耐焼付き性及び低摩擦係数を示さないが、
上記硫化油に３〜１０ｗｔ％添加することにより硫化油
の潤滑性を飛躍的に向上させる。

この作用は正燐酸エステルや塩素化パラフィン、高級脂
肪酸などには認められない。

（ＲＯ）３Ｐ　　　　　−−−（Ｄ（ＲＯ）、ＰＨＯ−−−（Ｉｆ）（各式中、Ｒは炭素数６〜１８のアリール基又はアルキ
ル基）ここで、アリール基又はアルキル基の炭素数が６未満の
場合、摩擦係数の飛躍的な低下がなく、また炭素数がＮ
を越えると耐焼付き性の飛躍的な向上がない。

また、亜燐酸エステルの添加量が３ｖｆ％未満あるいは
ｌｏｗｔ％を越えると、耐焼付き性の向上や摩擦係数の
低下がない。

本発明において使用する亜燐酸エステルとじては、トリ
フェニルホスファイト、トリ（ノニル７エスフアイト、
トリイソデシルホスファイト、フエニルジイソデシルホ
スファイト、トリラウリルホスファイト、トリオレイル
ホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、ジ
フェニルハイドロゲンホスファイト、ジオクチルハイド
ロゲンホスファイト、ジー２−エチルヘキシルハイドロ
ゲンホスファイト、ジイソデシルハイドロゲンホスファ
イト、ジラウリルハイドロゲンホスファイト、ジオレイ
ルハイドロゲンホスファイト、ジステアリルハイドロゲ
ンホスファイトなどがある。

尚、本発明の潤滑油に対しては、上記硫化油及びあるい
は亜燐酸エステルの外に必要に応じて高級脂肪酸、油脂
、鉱油及び防錆剤、酸化防止剤、増粘剤、乳化剤など適
宜添加することができる。

また、本発明の引抜油は、脱スケール処理した鋼管又は
棒鋼を、加工度３５％以上更に望ましくは４５％以上の
引抜加工を実施する際に、特に優れた耐焼付き性及び低
摩擦係数を示し、破断や鳴りを防止することができる。

加工度が３５％未満では、従来の引抜油と比較して前記
効果に対し大きな差は生じない。尚、本発明の引抜油は
、鋼だけでなく例えばアルミニウム等の金属の引抜に際
して使用可能である。

（実施例）本発明による種々の引抜油を作成し、これらと従来の引
抜油及び本発明に含まれない比較例とを比較実験するこ
とにより、本発明の評価を行った。

実施例１〜１１本発明に従って、オレイン酸オレイルに対して表１１示
す量のオレフィンを各々添加して硫化し、更に表１１示
す種類及び量の亜燐酸エステルを各々添加して本発明の
引抜油を作成した。尚、該硫化油内の硫黄量も表１１同
時に示した。

比較例１〜１２オレイン酸オレイルに対して表１１示す量のオレフィン
を各々添加して硫化し、更に表１１示す種類及び量の亜
燐酸エステルを各々添加して、本発明の範囲に属さない
引抜油を比較例として作成した。尚、該硫化油内の硫黄
量も表１１同時に示しｌこ。

従来例更に、表１１示す従来の潤滑剤も比較例として使用した
。

硫黄分２３冒１％４１．７％、４４．２％引抜速度：　３０ｍ／謙ｉｎ引抜本数：１０本実験本発明の引抜油を用いた場合の焼付き、破断、鳴りの発
生状況を、従来の潤滑剤及び比較例と比較、評価するた
めに、下記条件で冷間引抜加工を行って鋼管を作成し、
１０本引抜した後の鋼管の内外面を観察した。尚、鋼管
の内外面の焼付疵の有無確認によって焼付き発生の有無
を評価し、引抜時の破断及び鳴り発生の有無確認によっ
て引抜加工の安定性を評価した。結果を表２に示した。

引抜条件素材：材質５２０Ｃ，外径４３．１１ｍｍＸ肉厚６．Ｏ
ｍｍＸ長さｌ’ｏｍを７８０℃で１０分間焼鈍し、７〜
１０％硫酸で２０〜４０分間酸洗いした後水洗し、中和
乾燥した鋼！（内外面に引抜油を塗布した）ダイス：材質Ｄ−１（超硬）、内径３４．０ｍｍプラグ
：材質Ｄ−１（超硬）、形式円筒プラグ外径　２３．６
ｍｍ、　　２３．８ｍｍ、　　Ｈ，Ｏ＋ａ重。

Ｈ，２ｍ腸、　　２４．４ｔｍｒｍ、　　０．６−膳加
工度：　３２．０％、　３４．４％、　３６．８％、　
３９．２％。

表表２の結果から明らかなように、本発明の引抜油は、加
工度３５％以上の冷間引抜において優れた耐焼付き性を
示し且つ鳴りや破断の発生がなく安定して引抜加工でき
ることがわかる。

（発明の効果）以上に述べたように、本発明の冷間引抜油および引抜方
法を用いることにより、化成処理法による潤滑法と同等
の高加工度の引抜加工を、焼付き、鳴り、破断などの発
生がなく安定して行うことができる。また、化成処理工
程を必要としない簡素な工程で高能率の引抜加工を安定
して行うことができる。

Claims

【特許請求の範囲】１、オレイン酸オレイルに対して炭素数８〜１１のオレ
フィンを１０〜３５ｗｔ％添加した混合物を硫化して硫
黄含有量を２０〜３５ｗｔ％とした硫化油に、式（ I
）及び／又は（II）で表される亜燐酸エステルを３〜１
０ｗｔ％添加した鋼用冷間引抜油。（ＲＯ）＿３Ｐ−−−（ I ）（ＲＯ）＿２ＰＨＯ−−−（II）（各式中、Ｒは炭素数６〜１８のアリール基又はアルキ
ル基である）２、脱スケール処理した鋼管または棒鋼を、第１請求項
記載の鋼用冷間引抜油を用いて加工度３５％以上の高加
工度引抜を行う引抜方法。