JPH08311468A - 熱間鍛造用潤滑被膜剤 - Google Patents

熱間鍛造用潤滑被膜剤

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JPH08311468A
JPH08311468A JP14932595A JP14932595A JPH08311468A JP H08311468 A JPH08311468 A JP H08311468A JP 14932595 A JP14932595 A JP 14932595A JP 14932595 A JP14932595 A JP 14932595A JP H08311468 A JPH08311468 A JP H08311468A
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JP
Japan
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forged
inorganic salt
water
lubricating coating
solid lubricant
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JP14932595A
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English (en)
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Kazuo Yanagihara
和夫 柳原
Katsuyoshi Sakota
克義 迫田
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Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱間鍛造時における良好な潤滑作用をもつ潤
滑被膜剤を提供することを目的とする。 【構成】 高融点の水溶性無機塩(NaSO,K
SO,KPO,NaSiO,水ガラス<Na
O・2〜4SiO,KO・2〜4SiO>等)
を5%〜30%、および高融点でかつへき開性を有する
鉱物(カオリン,タルク,雲母類等)をそれぞれ1種ま
たは2種類以上を合計3%〜30%含有する水溶液(懸
濁液)を浸積法等にて被鍛材表面に均一に塗布した後、
乾燥して被膜を形成しそのまま使用するか、もしくは水
溶性無機塩の金型残留防止および離形性を向上させるた
めさらに被鍛材を予備加熱し、黒鉛を上記被膜剤の上に
コーティングすることにより潤滑被膜の形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は熱間鍛造加工をおこな
う際の潤滑被膜剤に関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
に、鍛造加工を行う際には金型と被鍛材とが直接接触す
ると焼き付きを起こしたり、金型表面を被鍛材が成形さ
れる際肌荒れを起こさせることから、これら金型と被鍛
材との間に潤滑剤を介在させることが行われている。
【0003】その際、被鍛材表面に黒鉛被膜を形成した
り、或いは金型表面に黒鉛を分散させたエマルジョン液
を塗布したりする方法が採用されている。
【0004】しかしながら従来の黒鉛による潤滑被膜の
みでは、充分な潤滑性能が得られず、特に熱間鍛造の場
合には適当な潤滑被膜剤が見あたらないというのが実状
である。
【0005】鍛造加工に際して冷温間鍛造では、ある程
度精度のよい製品寸法を得ることが可能であるが、反面
被鍛材が大きくなると大きな成形力が必要となるため加
工が困難となる。そこで、800℃以上に加熱し材料の
もつ変形抵抗を小さくすることにより熱間鍛造加工を行
うが、その際使用する潤滑被膜剤が問題となるのであ
る。
【0006】すなわちこのような高い温度で加工を行う
場合、従来の潤滑被膜剤では著しい酸化・劣化をおこし
たり、時には燃焼することががある。また、潤滑被膜剤
が被鍛材または金型表面に充分強固に付着しないため、
加工時において被鍛材が金型により強くしごかれたりす
ると容易に剥離することになり、この結果被鍛材と金型
との間に潤滑被膜剤が介在しなくなるため焼き付き、あ
るいは金型の磨耗が起こってしまう問題があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたものであり、その要旨は、水
溶性無機塩(NaSO,KSO,KPO
NaSiO,水ガラス<NaO・2〜4Si
,KO・2〜4SiO>等)の1種または2種
以上を主成分としてかつ高融点でへき開性を有する鉱物
(カオリン,タルク,雲母)の1種または2種以上をそ
れそれ含有する水溶液(懸濁液)を形成し、浸積法等に
より被鍛材の表面に均一に塗布乾燥させ、好ましくは上
記潤滑被膜剤が形成された被鍛材をさらに100℃〜2
50℃に加熱し黒鉛をスプレー塗布することにより潤滑
剤被膜を形成することにある。
【0008】
【作用および発明の効果】本発明に従って潤滑被膜剤を
被鍛材に処理した場合、表面に均一かつ強固な潤滑被膜
を形成することができる。この潤滑被膜を詳細に調べた
ところ、浸積された被鍛材表面に均一に無機塩の被膜が
形成されて被鍛材表面に強固に固着し、これら無機塩に
固体潤滑剤である鉱物(カオリン,タルク,セリサイ
ト)の粒子が強く担持されていることがわかった。 こ
れら、無機塩と担持されている鉱物の粒子からなる潤滑
被膜は優れた潤滑性能を示す。
【0009】さらに、被鍛材の加熱時の酸化防止および
金型への潤滑被膜剤の付着を防止するため上記潤滑被膜
の上に黒鉛をスプレー塗布することにより安定した離形
作用も得ることが可能である。
【0010】被鍛材の表面に上記無機塩のみを形成させ
た場合、その無機塩はある程度の焼き付き防止には効果
あるものの、摩擦係数が高く充分な潤滑性能があるとは
いえない。一方固体潤滑剤としてのカオリン,タルク,
雲母はへき開性を有しているため良好な潤滑性能を示す
ものの被鍛材に対して付着力が弱く、例えば手で触れる
程程度で容易に剥離してしまう。
【0011】従って、本発明のように形成した潤滑被膜
は、無機塩の有している付着力の強さと固体潤滑剤の有
する潤滑性能の良さの両者を合わせ持つことで、それら
の相乗効果により鍛造加工に対して優れた潤滑性能を発
揮する。
【0012】一般に、鍛造加工時において被鍛材の変形
部においては被鍛材との付着力が弱い場合には剥離が発
生し、その部位より焼き付きが発生する問題を生じてい
たが本発明の潤滑被膜は変形部においても固体潤滑剤が
へき開することにより、加工変形に追従するため被鍛材
の最終工程まで金型と被鍛材との間に介在し続けるので
良好な潤滑作用を得ることができる。
【0013】この結果、成形荷重が低減されることによ
り金型の寿命が延命され、ひいては製品品質も安定する
ことになる。
【0014】本発明において水溶性無機塩Na
,KSO,KPO,NaSiO,水ガ
ラス<NaO・2〜4SiO,KO・2〜4Si
>等と固体潤滑剤としてのカオリン,タルク,雲母
の組み合わせにおいて良好な潤滑被膜が形成されること
がわかったが、他の融点800℃以上の水溶性無機塩お
よび融点が800℃以上でかつへき開性を有する固体潤
滑剤を用いた場合には同等の潤滑性能が期待できる。し
かし、高融点でもへき開性のないもの例えばアルミナを
用いた場合には、潤滑性能が劣る。
【0015】また、鍛造温度で軟化し高粘度を有するガ
ラス粉末を添加しても潤滑性能の向上は認められなかっ
た。
【0016】本発明ではこれら無機塩および固体潤滑剤
を含む水溶液(懸濁液)中に被鍛材を浸積あるいは被鍛
材にスプレー噴霧するなどして(被鍛材に塗布できれば
方法は問わない)、表面に塗布し乾燥させ被膜として形
成させる。
【0017】乾燥手段としては、被鍛材を予備加熱(例
えば80℃〜100℃)し、被鍛材の潜熱により溶媒と
しての水を揮発させることもできる。具体的には、水溶
液を80℃以上の温度で保ちかつ攪拌状態にて溶液中に
浸積して被鍛材の温度が液温に近くなるまで放置後、引
き上げ被鍛材の潜熱により水分を蒸発させて潤滑被膜を
形成する。。
【0018】その他、ヒーターとかドライヤーによる強
制乾燥にて処理することももちろん可能である。
【0019】なお本発明において無機塩を5〜30重量
%、固体潤滑剤を無機塩と併せて3〜30重量%として
いるのは、この範囲を外れた場合良好な潤滑被膜が形成
されないことによる。たとえば、水溶性無機塩は5%以
下では必要とする被膜厚さが得られず、固体潤滑剤の担
持性も劣る。一方30%以上では完全に溶解しないか粘
性が高くなり均一な潤滑被膜を形成しにくい。また、固
体潤滑剤は3%以下では効果がなく、30%以上では潤
滑被膜が過剰に厚くなり剥離しやすくなるため好ましく
ない。ここで無機塩の重量%は、(無機塩重量/水の体
積)×100%を意味する。固体潤滑剤についても同様
である。
【0020】
【実施例1】本発明の特徴を更に明確にすべく実施例を
詳細に説明する。被鍛材にはJIS−SUS430を用
い、これを機械加工にて直径25mm、高さ30mmの
円柱状に仕上げ、面粗度をRz=10〜15μmに調整
しさらに沸硝酸洗をおこないテストピース1とした。
【0021】このテストピース1を表1および表2に示
す各種の固体潤滑剤と無機塩との組み合わせからなる水
溶液中に浸積、乾燥させたのち図1に示すようなスパイ
クテスト金型のパンチ10とダイ11とで成形をさらに
ダイギャツプ中の変化を純アルミ2(直径5mm×高さ
7mm)をダイ11にセットし成形後の寸法変化を測定
した。
【0022】
【表1】
【0023】
【表2】
【0024】スパイクテストは、1000℃に加熱した
テストピース1を600トンクランクプレスに装着した
パンチ10とダイ11とで圧縮すると、ダイ11の型彫
り部12に沿って成形される。成形部の金型詳細を図2
に示す。その際潤滑被膜の効果は成形されたテストピー
スの高さ3をはかることにより評価した。同様に純アル
ミ2の潰れ(厚み)も測定しギャップの変化とした。な
お、初期設定ギャップ4については3.5mmと一定に
し作業中は変化させない。荷重については、パンチブロ
ック13とパンチホルダー14との間にロードセル15
を組み込み測定した。
【0025】表2に基づいて、無機塩と固体潤滑剤との
組み合わせの良否の結果を図3および図4に示す。
【0026】
【実施例2】縦型プレスにおいて、被鍛材(JIS−S
US430)に上記潤滑被膜剤を塗布した場合および黒
鉛をスプレー塗布した場合とでの金型命数比較を表3に
示す。被鍛材は、直径50mmの圧延丸棒をシャーにて
長さ75mmに切断したものを使用した。最終工程にお
いて内径部を打ち抜きリング状の製品を鍛造する。特に
重要な成形工程金型において金型の命数を比較するため
代表実施例として水溶性無機塩KSO+固体潤滑剤
セリサイトとさらに黒鉛をスプレー塗布した場合とで評
価した。
【0027】KSO(20%)とセリサイト粉末
(10%)の懸濁液を80℃に加熱し、上記被鍛材を約
10分間浸積後引き上げ乾燥した。この場合の潤滑被膜
重量は、約15g/mであった。また黒鉛被膜は被鍛
材を100℃に加熱し市販の水溶性黒鉛をエアースプレ
ーによって塗布した。その場合の黒鉛被膜重量は約5g
/mであった。なお、何れも3回テストした場合での
平均命数である。
【0028】
【表3】
【0029】以上の結果から、本潤滑被膜の上に黒鉛被
膜を塗布することによってさらに金型命数を延ばすこと
がわかった。また、使用後の金型を観察したところ潤滑
被膜のみの場合に比べて黒鉛被膜を追加したものは金型
表面に残留するものが少なく平滑であることから、黒鉛
被膜は離形性を向上する働きがあることが明らかになっ
た。
【0030】
【発明の効果】これら無機塩と固体潤滑剤とを組み合わ
せた場合に良好な潤滑性能が得られることは、前述した
ように被鍛材の表面に強固な無機塩の被膜が形成される
ことと固体潤滑剤のへき開性のある構造を利用すること
により摩擦低減が可能となり成形中の荷重低減を図るこ
とが可能となる。また、被鍛材の大きな変形にたいして
も潤滑被膜が追従し、被膜切れによる焼き付きひていて
は金型の磨耗を防止することになり金型寿命が延命され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 潤滑剤の性能評価として用いたスパイクテス
トの金型構造図である。
【図2】 潤滑剤の評価項目としてのスパイク高さを測
定するための成形前および成形後を詳細に示した金型構
造図である。
【図3A〜F】 無機塩と固体潤滑剤と組み合わせた各
種のスパイク高さと成形荷重との関係を示したものであ
る。
【図4A〜F】 無機塩と固体潤滑剤と組み合わせた各
種のダイギャップと成形荷重との関係を示したものであ
る。
【符号の説明】
1 テストピース 2 純アルミのダミー材 3 テストピースの高さ 4 初期設定ギャップ 10 パンチ 11 ダイ 12 型彫り部 13 パンチブロック 14 パンチホルダー 15 ロードセル
【手続補正書】
【提出日】平成7年9月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】変更
【補正内容】
【0025】表2に基づいて、無機塩と固体潤滑剤との
組み合わせの良否の結果を図3〜図8(スパイク高さ
H)および図9〜図14(ダイギャップT)に示す。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図1】潤滑剤の性能評価として用いたスパイクテスト
の金型構造図である。
【図2】潤滑剤の評価項目としてのスパイク高さを測定
するための成形前(図示左側)および成形後(図示右
側)を詳細に示した金型構造図である。
【図3】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種のス
パイク高さHと成形荷重(鍛造荷重F)との関係
((A)オルト硼酸ベースの場合)を示したグラフであ
る。
【図4】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種のス
パイク高さHと成形荷重(鍛造荷重F)との関係
((B)四硼酸カリウムベースの場合)を示したグラフ
である。
【図5】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種のス
パイク高さHと成形荷重(鍛造荷重F)との関係
((C)メタ珪酸ナトリウムベースの場合)を示したグ
ラフである。
【図6】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種のス
パイク高さHと成形荷重(鍛造荷重F)との関係
((D)水ガラスベースの場合)を示したグラフであ
る。
【図7】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種のス
パイク高さHと成形荷重(鍛造荷重F)との関係
((E)燐酸カリウムベースの場合)を示したグラフで
ある。
【図8】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種のス
パイク高さHと成形荷重(鍛造荷重F)との関係
((F)硫酸カリウムベースの場合)を示したグラフで
ある。
【図9】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種のダ
イギャップTと成形荷重(鍛造荷重F)との関係
((A)オルト硼酸ベースの場合)を示したグラフであ
る。
【図10】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種の
ダイギャップTと成形荷重(鍛造荷重F)との関係
((B)四硼酸カリウムベースの場合)を示したグラフ
である。
【図11】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種の
ダイギャップTと成形荷重(鍛造荷重)との関係
((C)メタ珪酸ナトリウムベースの場合)を示したグ
ラフである。
【図12】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種の
ダイギャップTと成形荷重(鍛造荷重F)との関係
((D)水ガラスベースの場合)を示したグラフであ
る。
【図13】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種の
ダイギャップTと成形荷重(鍛造荷重F)との関係
((E)燐酸カリウムベースの場合)を示したグラフで
ある。
【図14】無機塩と固体潤滑剤とを組み合わせた各種の
ダイギャップTと成形荷重(鍛造荷重F)との関係
((F)硫酸カリウムベースの場合)を示したグラフで
ある。
【符号の説明】 1 テストピース 2 純アルミのダミー材 3 テストピースの高さ 4 初期設定ギャップ 10 パンチ 11 ダイ 12 型彫り部 13 パンチブロック 14 パンチホルダー 15 ロードセル
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
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 C10M 103/06 F // C10N 10:02 30:06 30:08 30:10 40:24 50:02 80:00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高融点の水溶性無機塩(NaSO
    SO,KPO,NaSiO,水ガラス<
    NaO・2〜4SiO,KO・2〜4SiO
    等)を5%〜30%、および高融点でかつへき開性を有
    する鉱物(カオリン,タルク,雲母類等)をそれぞれ1
    種または2種以上を合計3%〜30%含有する水溶液
    (懸濁液)を被鍛材表面に均一に塗布した後、乾燥して
    被膜を形成することを特徴とする熱間鍛造用潤滑被膜
    剤。
  2. 【請求項2】 水溶性無機塩の金型残留防止および離形
    性を向上させるため、被鍛材を予備加熱し、さらに黒鉛
    被膜を上記被膜処理後コーティングすることを特徴とし
    た熱間鍛造用潤滑方法。
JP14932595A 1995-05-15 1995-05-15 熱間鍛造用潤滑被膜剤 Pending JPH08311468A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003527966A (ja) * 1999-12-29 2003-09-24 サン・ジャン・インダストリーズ 軽合金部品を製造するための改良方法
JP2006188637A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Topy Ind Ltd 熱間塑性加工用潤滑剤
WO2016194447A1 (ja) * 2015-05-29 2016-12-08 日本パーカライジング株式会社 含水潤滑膜剤、表面処理金属材料、及び、金属材料の含水潤滑膜形成方法
US11261397B2 (en) 2017-11-01 2022-03-01 Moresco Corporation Lubricant composition for plastic processing

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003527966A (ja) * 1999-12-29 2003-09-24 サン・ジャン・インダストリーズ 軽合金部品を製造するための改良方法
JP5025870B2 (ja) * 1999-12-29 2012-09-12 サン・ジャン・インダストリーズ 軽合金部品を製造するための改良方法
JP2006188637A (ja) * 2005-01-07 2006-07-20 Topy Ind Ltd 熱間塑性加工用潤滑剤
WO2016194447A1 (ja) * 2015-05-29 2016-12-08 日本パーカライジング株式会社 含水潤滑膜剤、表面処理金属材料、及び、金属材料の含水潤滑膜形成方法
JP2016222793A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 日本パーカライジング株式会社 含水潤滑膜剤、表面処理金属材料、及び、金属材料の含水潤滑膜形成方法
CN107614666A (zh) * 2015-05-29 2018-01-19 日本帕卡濑精株式会社 含水润滑膜剂、表面处理金属材料、以及金属材料的含水润滑膜形成方法
US11261397B2 (en) 2017-11-01 2022-03-01 Moresco Corporation Lubricant composition for plastic processing

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