JPH07122069B2

JPH07122069B2 - 熱間潤滑剤

Info

Publication number: JPH07122069B2
Application number: JP1147850A
Authority: JP
Inventors: 哲也中西; 利彦久次米; 悟藤井
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1995-12-25
Anticipated expiration: 2010-12-25
Also published as: JPH0312498A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、無リン系の熱間潤滑剤、たとえば継目無鋼管
のピアサーミルのガイドシューまたはガイドディスクに
使用するのに好適な無リン系の熱間潤滑剤に関する。

（従来の技術）継目無鋼管（パイプ）のピアサーミルのガイドシューま
たはガイドディスクには、ガイドシューマークまたはデ
ィスクマークと呼ばれる疵が発生し易く、この疵が成品
歩留、精整能力向上の妨げとなっている。

この疵は、特に13Cr鋼、9Cr鋼等の特殊鋼管の生産量が
増加している昨今、生産性の低下をもたらす原因として
大きな問題となっている。

そこで、この疵の発生を防止するために、熱間潤滑剤が
従来より用いられている。

例えば、特開昭61−223096号公報には酸化鉄を用いた熱
間加工ガイドシュー用潤滑剤が提案されている。これ
は、酸化鉄とケイ酸化合物バインダーもしくはこれにア
ルキレン重合体を加えた熱間管圧延用潤滑剤であり、高
合金鋼圧延における焼付、摩耗、溶損等の発生防止を図
ったものである。

（発明が解決しようとする課題）しかし、これらの潤滑剤では、被圧延材とガイドシュー
等の間の摩耗係数を著しく低減することはできず、疵の
発生を完全に抑制できないという問題を有していた。

すなわち、従来の手段では、たとえば継目無鋼管（パイ
プ）のピアサーミルのガイドシューまたはガイドディス
クに使用するのに好適な熱間潤滑剤を提供することはで
きなかったのである。

ここに、本発明の目的は上記の課題を解決することが可
能な熱間潤滑剤を提供することにある。

（課題を解決するための手段）本発明者らは上記の課題を解決するため種々検討を重ね
た結果、絹マイカ、すなわち絹雲母またはセリサイト
（sericite）とも呼ばれる天然雲母（フィロケイ酸塩）
を含有し、粘結剤としてケイ酸ソーダを含有する熱間潤
滑剤を用いれば、上記の課題を解決することができるこ
とを知見して、本発明を完成した。

ここに、本発明の要旨とするところは、重量％で絹マイカ:10〜40％、ケイ酸ソーダ:15〜35％、残部：水を含有する無リン系の熱間潤滑剤である。

なお、この前記の本発明の好適態様として、さらに重量
％で、硼酸:5〜20％、アミン:5％、弁柄:20％以下および／または分散剤:5％以下を含有し
てもよい。

また、無リン系とは、リン化合物、すなわちリン酸、リ
ン酸塩化合物、ポリリン酸塩等を含有しないものをい
う。

（作用）以下、本発明を作用効果とともに詳述する。なお、本明
細書において、「％」は特にことわりがない限り「重量
％」を意味するものとする。

本発明は、略言すれば、絹マイカを利用した無リン系の
熱間潤滑剤である。絹マイカとは、前述したように絹雲
母またはセリサイト（sericite）とも呼ばれる天然雲母
のことであり、フィロケイ酸塩である。その結晶学的構
造は、単斜晶系であって、a:b:c＝0.5774:1:3.313、β
＝89゜54′であり、シロウンモと同じように1M、2M、3T
等の多形が知られている。

従来からの工業的な用途としては、紡績用、ゴム充填
用、耐火レンガの焼締り性の向上用等が知られている。

この絹マイカの化学式は、Ｋ（H₃O）Al₄（SiAl）₈O
₂₀（OH）_４で示され、高温における圧延時、被圧延材で
あるパイプとガイドシュー（ガイドディスク）との間で
潤滑作用を及ぼし摩擦抵抗を低減するため、ガイドシュ
ーマーク（ガイドディスク）を減少させるものである。

また、無リン系とすることにより、製品の表面欠陥の防
止が図られる。

また、本発明にかかる熱間潤滑剤において、絹マイカの
配合割合を10％以上40％以下と制限したのは、40％超で
あると摩擦係数が下がりすぎピアサーロール面にてスリ
ップを発生し、実際には使用が不可能となるであるから
であり、また10％未満では元の従来法に対して摩擦係数
が変わらず効果がないからである。

また、かかる絹マイカは、天然のものでもよく、あるい
は例えば雲母として天然より産出されるものを粉砕加工
することにより得られるものを用いてもよい。

次に、本発明にかかる熱間潤滑剤において、ケイ酸ソー
ダ、および必要に応じて硼酸やアミンは、それぞれ粘結
剤として用いられる。ここで、ケイ酸ソーダ、硼酸およ
びアミンのそれぞれの含有量を制限した理由を説明す
る。

ケイ酸ソーダ:15〜35％ケイ酸ソーダの含有量が35％超であると、工具表面の酸
化スケールを溶解せしめ工具寿命の低下を招くため、35
％以下とする。一方、15％未満であると、ケイ酸ソーダ
の酸化鉄粉末の脱落防止効果がなくなるため、15％以上
とする。したがって、ケイ酸ソーダ含有量を15〜35％と
制限する。

硼酸:5〜20％硼酸は必要に応じて配合する。硼酸の含有量が５％未満
であると、摩擦係数が上昇して、使用できないからであ
り、20％超であると、摩擦係数の下降が飽和してしま
い、コストの上昇のみを伴うこととなり、実益がなくな
るからである。したがって、硼酸の含有量を５〜20％と
制限する。

アミン:5％以下アミンは必要に応じて添加される。アミン含有量が５％
超であると、潤滑剤の安定性が悪くなり保存時に硬化し
てしまうからである。なお、アミンとしては、第１アミ
ン（RNH₂）、第２アミン（R₂NH）、第３アミン（R₃N）
等が等しく適用できる。

また、以上の本発明にかかる熱間潤滑剤において、弁柄
は、Fe₂O₃が主成分であり、絹マイカと同様な効果を奏
する成分であるが、本発明においては必ずしも添加する
必要があるものではなく、必要に応じて適宜添加すれば
よい。ただし、20％超添加すると、摩擦係数が上昇して
潤滑剤の性能が悪くなるため、含有する場合の上限は20
％とする。

さらに、分散剤は、絹マイカが熱間潤滑剤中により均一
に分散し、潤滑効果をより高めるために用いられる。か
かる理由から、その上限は５％であることが望ましい。
分散剤としては、例えば、フェノール樹脂系のものが例
示される。

なお、水は上記組成を有する本発明にかかる熱間潤滑剤
に適当な粘度を付与するために含有される。本発明にか
かる熱間潤滑剤の粘度は、熱間潤滑剤の塗布作業等の観
点から400〜10000cps（25℃）程度とすることがよい。

このようにして、粒径が0.2μｍ以下の微粉である熱間
潤滑剤を得ることができる。

なお、本発明にかかる熱間潤滑剤を被成形材料に塗布す
るには、本発明にかかる熱間潤滑剤に、例えば粒径が50
〜200μｍ程度であって、鉱石を粉石して得た骨材を、
重量比で、熱間潤滑剤：骨材＝1:3〜1:5となるように配
合して、ペースト状として用いることが好適である。こ
うすることにより、厚膜塗布がより可能となり、密着
性、耐熱性がさらに向上する。

なお、本発明にかかる熱間潤滑剤は、さらに、従来から
の潤滑剤において用いられている黒鉛を含有してもよい
ことは言うまでもない。この場合ロールスリップの発生
しない範囲および潤滑性能向上の観点から１〜５％程度
配合することが望ましい。

さらに、本発明をその実施例とともに記述するが、これ
はあくまでも本発明の例示であり、これにより本発明が
不当に制限されるものではない。

実施例 13Cr鋼鋼管をピアサーミルを用いて穿孔圧延する際に、
第１表に示す組成の６種類の熱間潤滑剤（No.AないしN
o.F）を用い、ガイドシューマーク、ロールスリップの
有無等について調査を行った。

なお、第１表において、ケイ酸ソーダ、ホウ酸、アミ
ン、絹マイカ、弁柄、黒鉛および分散剤は、全て市販さ
れているものを用いた。

結果を第２表に示す。

なお、第２表において、評価は下記基準に基いて行っ
た。

◎：穿孔効率：疵発生率ともに優れ、熱間潤滑剤として
際めて好適 ○：穿孔効率、疵発生率のいずれかに優れ、熱間潤滑剤
として好適 △：疵発生率が従来と変わらず、熱間潤滑剤として不適 ×：穿孔効率、疵発生率とも劣り、使用不可このように、本発明にかかる熱間潤滑剤により、パイプ
とガイドシューとの間の摩擦係数を著しく低減すること
ができた。

次に、比較例としてリン酸系潤滑剤を使用した例につい
て説明する。

マンドレル圧延方式による継目無鋼管製造において、マ
ンドレルバー潤滑にP₂O₅含有ガラス系潤滑剤（P₂O₅50％
−B₂O₃9％−Na₂O22％−K₂O 8％：特開昭59−64698号公
報の一部に相当）を用いたところ、そのミクロ組織に大
きな内面欠陥が発生していた。FPMAで分析すると欠陥部
にＰが濃化した部分があることが判明した。この比較例
における圧延温度は約1150℃であった。これにより上述
のリン酸含有ガラス系潤滑剤は本発明が対象とするよう
な用途には使用できないことが分かる。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明により、たとえば継目無鋼
管のピアサーミルのガイドシューまたはガイドディスク
に使用するのに好適な熱間潤滑剤を提供することが可能
となった。

かかる効果を有する本発明の実用上の意義は極めて著し
い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ１０Ｍ 103:06 ＡＦ 103:00 Ａ 103:06）ＥＣ１０Ｎ 30:06 30:08 40:24 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、絹マイカ:10〜40％、ケイ酸ソーダ:15〜35％、残部：水を含有する無リン系の熱間潤滑剤。
【請求項２】さらに重量％で、硼酸:5〜20％、アミン:5％以下、弁柄:20％以下および／または分散剤:5％以下を含有する請求項１記載の無リン系熱間潤滑剤。