JPH07223019A - 熱間押出加工用ガラス潤滑剤 - Google Patents
熱間押出加工用ガラス潤滑剤Info
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- JPH07223019A JPH07223019A JP3756594A JP3756594A JPH07223019A JP H07223019 A JPH07223019 A JP H07223019A JP 3756594 A JP3756594 A JP 3756594A JP 3756594 A JP3756594 A JP 3756594A JP H07223019 A JPH07223019 A JP H07223019A
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- JP
- Japan
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- extrusion
- glass
- hot extrusion
- viscosity
- glass lubricant
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- Withdrawn
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
- C03C3/066—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron containing zinc
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間押出加工において表面品質を損なわずに
押出力を低減する熱間押出加工用ガラス潤滑剤を得る。 【構成】 重量%で、CaO:2〜6%、B2 O3 :1
8〜22%、Na2 O:14〜18%、ZnO:8〜1
2%、TiO2 :8〜12%、残部がSiO2 および不
可避的混入物から成る熱間押出加工用ガラス潤滑剤。 【効果】 押出機の押出力量を増加させることなく押出
可能範囲が拡大するため、従来押出加工率が大きくて押
出不可能であった押出も可能となる。
押出力を低減する熱間押出加工用ガラス潤滑剤を得る。 【構成】 重量%で、CaO:2〜6%、B2 O3 :1
8〜22%、Na2 O:14〜18%、ZnO:8〜1
2%、TiO2 :8〜12%、残部がSiO2 および不
可避的混入物から成る熱間押出加工用ガラス潤滑剤。 【効果】 押出機の押出力量を増加させることなく押出
可能範囲が拡大するため、従来押出加工率が大きくて押
出不可能であった押出も可能となる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属素材の熱間押出加
工におけるダイス用のガラス潤滑剤に関するものであ
る。
工におけるダイス用のガラス潤滑剤に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、鉄鋼等の金属素材の熱間加工には
種々の方法が採用されているが、特にステンレス鋼や超
合金等の継目無し管や、普通鋼からステンレス鋼や超合
金にわたる形材の製造には熱間押出法が主力となってい
る。この熱間押出法が実用化されたのは、その潤滑剤と
して例えば特開昭57−112923号公報に記載され
たガラスが採用された事による。
種々の方法が採用されているが、特にステンレス鋼や超
合金等の継目無し管や、普通鋼からステンレス鋼や超合
金にわたる形材の製造には熱間押出法が主力となってい
る。この熱間押出法が実用化されたのは、その潤滑剤と
して例えば特開昭57−112923号公報に記載され
たガラスが採用された事による。
【0003】このように熱間押出法におけるガラス潤滑
剤の役割は大きく、その良否によって押出力および押出
製品の表面性状、寸法精度等の品質が大きく左右され
る。
剤の役割は大きく、その良否によって押出力および押出
製品の表面性状、寸法精度等の品質が大きく左右され
る。
【0004】ガラス潤滑剤は、一般に珪素ソーダ(水ガ
ラス)や他のバインダーによりガラス粉末を円板状に固
めたガラスディスクとして、ビレットと押出後の形状を
決定する工具であるダイス間に使用される。
ラス)や他のバインダーによりガラス粉末を円板状に固
めたガラスディスクとして、ビレットと押出後の形状を
決定する工具であるダイス間に使用される。
【0005】押出加工における押出力は、理想変形加工
力、ダイス入口および出口における剪断加工力、工具と
の摩擦力からなる。この中で、理想変形加工力は加工前
後の素材の断面積比および変形抵抗にのみ依存するた
め、加工度と加工温度によって決まる。剪断加工力はダ
イス入口角度に影響される。
力、ダイス入口および出口における剪断加工力、工具と
の摩擦力からなる。この中で、理想変形加工力は加工前
後の素材の断面積比および変形抵抗にのみ依存するた
め、加工度と加工温度によって決まる。剪断加工力はダ
イス入口角度に影響される。
【0006】ガラス潤滑押出においては、ダイスとビレ
ットの間にはミリメートル単位の厚さのガラス粉末層が
介在する。ガラス粉末層がビレットと接触する部分には
ガラスの溶融層が存在しており、この層が潤滑効果を発
揮する。つまり、潤滑性はガラス溶融層の粘度に依存
し、たとえば、ビレット表面温度では粘性を持たない程
粘度が高過ぎる成分系では、押出開始時にビレットがコ
ンテナ内に充満するアップセットを受けたときガラス粒
子の一つ一つがビレットに埋まり込んで押出される材料
の表面に疵を付けるばかりでなく、潤滑効果もないため
押出材表面全体に焼き付きが生じ、押出力が過度に大き
くなるため力量の小さい押出装置では押出不可能とな
る。逆に粘度が低い成分系の場合には、ビレットに力が
かかった時ガラス層を突き破ってビレットが工具と接触
し易くなるため、やはり焼き付きが発生する。従って、
これらの中間に位置する粘度を持つ成分系が必要とな
る。この粘度はガラス成分に左右されることから、従来
は鉄鋼の熱間押出には一般的に加工温度における粘度が
1000〜10000poise(西郷,田村:機械の
研究,32,(1980),No.1,p.39)であ
るEガラス系(SiO2 −Al2 O3 −CaO−B2 O
3 −MgO−K2 O系)または窓ガラス系(Na2O−
CaO−MgO−Al2 O3 系)が採用されていた。
ットの間にはミリメートル単位の厚さのガラス粉末層が
介在する。ガラス粉末層がビレットと接触する部分には
ガラスの溶融層が存在しており、この層が潤滑効果を発
揮する。つまり、潤滑性はガラス溶融層の粘度に依存
し、たとえば、ビレット表面温度では粘性を持たない程
粘度が高過ぎる成分系では、押出開始時にビレットがコ
ンテナ内に充満するアップセットを受けたときガラス粒
子の一つ一つがビレットに埋まり込んで押出される材料
の表面に疵を付けるばかりでなく、潤滑効果もないため
押出材表面全体に焼き付きが生じ、押出力が過度に大き
くなるため力量の小さい押出装置では押出不可能とな
る。逆に粘度が低い成分系の場合には、ビレットに力が
かかった時ガラス層を突き破ってビレットが工具と接触
し易くなるため、やはり焼き付きが発生する。従って、
これらの中間に位置する粘度を持つ成分系が必要とな
る。この粘度はガラス成分に左右されることから、従来
は鉄鋼の熱間押出には一般的に加工温度における粘度が
1000〜10000poise(西郷,田村:機械の
研究,32,(1980),No.1,p.39)であ
るEガラス系(SiO2 −Al2 O3 −CaO−B2 O
3 −MgO−K2 O系)または窓ガラス系(Na2O−
CaO−MgO−Al2 O3 系)が採用されていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】熱間押出装置の押出力
量に限界がある場合には、押出可能範囲を広げるために
は押出力を低減する必要がある。そこで本発明は、熱間
押出加工において表面品質を損なわずに押出力を低減し
て、所定の力量を有する押出装置の製造可能範囲を拡大
することができる熱間押出加工用ガラス潤滑剤を得るこ
とを目的とする。
量に限界がある場合には、押出可能範囲を広げるために
は押出力を低減する必要がある。そこで本発明は、熱間
押出加工において表面品質を損なわずに押出力を低減し
て、所定の力量を有する押出装置の製造可能範囲を拡大
することができる熱間押出加工用ガラス潤滑剤を得るこ
とを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、重量%で、C
aO:2〜6%、B2 O3 :18〜22%、Na2 O:
14〜18%、ZnO:8〜12%、TiO2 :8〜1
2%、残部がSiO2および不可避的混入物から成るこ
とを特徴とする熱間押出加工用ガラス潤滑剤である。
aO:2〜6%、B2 O3 :18〜22%、Na2 O:
14〜18%、ZnO:8〜12%、TiO2 :8〜1
2%、残部がSiO2および不可避的混入物から成るこ
とを特徴とする熱間押出加工用ガラス潤滑剤である。
【0009】
【作用】本発明のガラス潤滑剤は、ビレット押出温度で
ある1000〜1300℃で200〜700poise
の粘度を有し、従来以上に押出力を低減する。
ある1000〜1300℃で200〜700poise
の粘度を有し、従来以上に押出力を低減する。
【0010】CaOは本成分系において熱遮断効果を付
与するために2%以上の添加が必要であり、粘度の点か
ら6%以下とするが、望ましくは3〜5%とする。
与するために2%以上の添加が必要であり、粘度の点か
ら6%以下とするが、望ましくは3〜5%とする。
【0011】B2 O3 はガラスの骨格すなわち非晶質と
するため、他の骨格成分、例えばSiO2 の含有量が少
ない場合には多量を必要とするが、揮発性を有するので
多すぎると押出加工時の高温にさらされたとき基本成分
が大きく変化する可能性がある。従って本成分系では上
限は22%とし、押出材との濡れ性改善効果および粘度
低減効果を付与するために下限を18%とする。望まし
くは19〜21%とする。
するため、他の骨格成分、例えばSiO2 の含有量が少
ない場合には多量を必要とするが、揮発性を有するので
多すぎると押出加工時の高温にさらされたとき基本成分
が大きく変化する可能性がある。従って本成分系では上
限は22%とし、押出材との濡れ性改善効果および粘度
低減効果を付与するために下限を18%とする。望まし
くは19〜21%とする。
【0012】Na2 Oは所望の粘度を容易に得るための
調整成分として必要であり、従来より低粘度で押出力低
減を得るためには多いほうが良いが、多過ぎると粘度が
低すぎたり押出材との濡れ性を低下させるために14〜
18%とする。望ましい範囲は15〜17%である。
調整成分として必要であり、従来より低粘度で押出力低
減を得るためには多いほうが良いが、多過ぎると粘度が
低すぎたり押出材との濡れ性を低下させるために14〜
18%とする。望ましい範囲は15〜17%である。
【0013】ZnOは化学的耐久性を付与するために8
%以上必要であるが、粘度調整を考慮して12%以下が
良い。両者を考慮した耐久性、即ち潮解性がなく押出に
適した粘度を付与するには9〜11%が望ましい。
%以上必要であるが、粘度調整を考慮して12%以下が
良い。両者を考慮した耐久性、即ち潮解性がなく押出に
適した粘度を付与するには9〜11%が望ましい。
【0014】TiO2 は鋼材との濡れ性を改善して潤滑
向上効果を有するが、同時に粘度にも大きく影響する。
従って濡れ性と粘度から8%以上添加するが、添加量が
多過ぎると粘度が増大することから12%以下とする。
9〜11%が好ましい範囲である。
向上効果を有するが、同時に粘度にも大きく影響する。
従って濡れ性と粘度から8%以上添加するが、添加量が
多過ぎると粘度が増大することから12%以下とする。
9〜11%が好ましい範囲である。
【0015】
【実施例】以下、実施例について説明する。
【0016】押出力量450トンの能力の熱間押出装置
における押出条件を表1に、使用したダイス用ガラス潤
滑剤の組成を表2、3に、コンテナ用ガラス潤滑剤の組
成を表4に、そして押出後の評価結果を表5、6に示
す。表5、6の押出力は図1の押出力曲線で示すTOP
押出力すなわち押出開始点の押出力を示し、これが押出
装置の力量を超えればその押出は不可能である。表1に
示すように熱押ビレットとしてはSUS304ステンレ
ス鋼を用い、押出材直径は20mmで、押出比は14、
ビレット加熱温度は1200℃、ダイス用ガラス潤滑剤
の成分系については、従来例を表2に、本発明例を表3
に示す。
における押出条件を表1に、使用したダイス用ガラス潤
滑剤の組成を表2、3に、コンテナ用ガラス潤滑剤の組
成を表4に、そして押出後の評価結果を表5、6に示
す。表5、6の押出力は図1の押出力曲線で示すTOP
押出力すなわち押出開始点の押出力を示し、これが押出
装置の力量を超えればその押出は不可能である。表1に
示すように熱押ビレットとしてはSUS304ステンレ
ス鋼を用い、押出材直径は20mmで、押出比は14、
ビレット加熱温度は1200℃、ダイス用ガラス潤滑剤
の成分系については、従来例を表2に、本発明例を表3
に示す。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0020】
【表4】
【0021】
【表5】
【0022】
【表6】
【0023】表5に示すように、従来一般に用いられて
いるEガラスや窓ガラスは1200℃で約1000、2
000poiseを有するガラスであり、押出力は37
0〜420TONである。そして、Eガラスの押出力を
基準にして各種成分の効果を検討した。
いるEガラスや窓ガラスは1200℃で約1000、2
000poiseを有するガラスであり、押出力は37
0〜420TONである。そして、Eガラスの押出力を
基準にして各種成分の効果を検討した。
【0024】先ずCaOの効果から述べる。本発明例A
1は5種類の酸化物の下限量を含有し、本発明例A2は
その上限量を含有するガラス潤滑剤である。本発明例A
1の成分系においてCaOを上限の6%にしたのが本発
明例B1であり、また本発明例A2の成分系のCaOを
下限値2%にしたものが本発明例B2である。CaO増
量で若干の粘度上昇傾向が見られるが、いずれの成分系
でも粘度は300〜600poiseで、Eガラスに対
する押出力比は0.84〜0.86で10%以上の押出
力低減効果が見られた。
1は5種類の酸化物の下限量を含有し、本発明例A2は
その上限量を含有するガラス潤滑剤である。本発明例A
1の成分系においてCaOを上限の6%にしたのが本発
明例B1であり、また本発明例A2の成分系のCaOを
下限値2%にしたものが本発明例B2である。CaO増
量で若干の粘度上昇傾向が見られるが、いずれの成分系
でも粘度は300〜600poiseで、Eガラスに対
する押出力比は0.84〜0.86で10%以上の押出
力低減効果が見られた。
【0025】次にB2 O3 について見ると、5成分の下
限成分系A1に対して増量した本発明例C1、上限成分
系A2に対して減量した本発明例C2は粘度300〜6
00poiseで、Eガラスに比10%以上の押出低減
効果があった。
限成分系A1に対して増量した本発明例C1、上限成分
系A2に対して減量した本発明例C2は粘度300〜6
00poiseで、Eガラスに比10%以上の押出低減
効果があった。
【0026】Na2 Oは添加量の増加と共に粘度が低く
なる傾向が見られるが、本発明例D1、D2では粘度は
200〜700poiseで、10%以上の押出力低減
効果が得られた。
なる傾向が見られるが、本発明例D1、D2では粘度は
200〜700poiseで、10%以上の押出力低減
効果が得られた。
【0027】ZnOについては、本発明例E1、E2共
に粘度は400〜500poiseで、押出力に10%
以上の低減効果が得られた。
に粘度は400〜500poiseで、押出力に10%
以上の低減効果が得られた。
【0028】TiO2 もZnOと同様で、本発明例F
1、F2共に粘度は400〜500poiseで、押出
力に10%以上の低減効果が得られた。
1、F2共に粘度は400〜500poiseで、押出
力に10%以上の低減効果が得られた。
【0029】尚、コンテナ用ガラス3種類の間には押出
力低減効果に差は見られなかった。
力低減効果に差は見られなかった。
【0030】
【発明の効果】本発明により、押出機の押出力量を増加
させることなく押出可能範囲が拡大するため、従来押出
加工率が大きくて押出不可能であった押出も可能とな
る。従って、ユーザーの要望に応えうる範囲も拡がる。
させることなく押出可能範囲が拡大するため、従来押出
加工率が大きくて押出不可能であった押出も可能とな
る。従って、ユーザーの要望に応えうる範囲も拡がる。
【図1】熱間押出時の押出力と時間の関係を示す図であ
る。
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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 G 9159−4H //(C10M 103/00 103:00 A 103:06 A 103:00) Z C10N 40:24 Z 50:08
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で、CaO:2〜6%、B
2 O3 :18〜22%、Na2 O:14〜18%、Zn
O:8〜12%、TiO2 :8〜12%、残部がSiO
2 および不可避的混入物から成ることを特徴とする熱間
押出加工用ガラス潤滑剤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3756594A JPH07223019A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 熱間押出加工用ガラス潤滑剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3756594A JPH07223019A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 熱間押出加工用ガラス潤滑剤 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07223019A true JPH07223019A (ja) | 1995-08-22 |
Family
ID=12501053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3756594A Withdrawn JPH07223019A (ja) | 1994-02-14 | 1994-02-14 | 熱間押出加工用ガラス潤滑剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07223019A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2703454A1 (en) | 2012-08-29 | 2014-03-05 | Pemco Brugge BVBA | Coating compositions |
CN109679746A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-26 | 四川大学 | 一种钛及钛合金热挤压用玻璃防护润滑剂及其制备方法 |
-
1994
- 1994-02-14 JP JP3756594A patent/JPH07223019A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2703454A1 (en) | 2012-08-29 | 2014-03-05 | Pemco Brugge BVBA | Coating compositions |
WO2014033098A1 (en) | 2012-08-29 | 2014-03-06 | Pemco Brugge Bvba | Coating compositions |
CN109679746A (zh) * | 2018-12-20 | 2019-04-26 | 四川大学 | 一种钛及钛合金热挤压用玻璃防护润滑剂及其制备方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |