JPH08325584A - 継目無し鋼管の製造における炭化物の形成を防止した潤滑剤組成物 - Google Patents

継目無し鋼管の製造における炭化物の形成を防止した潤滑剤組成物

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JPH08325584A
JPH08325584A JP8131787A JP13178796A JPH08325584A JP H08325584 A JPH08325584 A JP H08325584A JP 8131787 A JP8131787 A JP 8131787A JP 13178796 A JP13178796 A JP 13178796A JP H08325584 A JPH08325584 A JP H08325584A
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lubricant composition
weight
graphite
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composition according
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JP8131787A
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Jacques Periard
ペリアール ジャック
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Imerys Graphite and Carbon Switzerland SA
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Imerys Graphite and Carbon Switzerland SA
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10MLUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
    • C10M103/00Lubricating compositions characterised by the base-material being an inorganic material

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 継目無し鋼管の製造において、被加工材の表
面における炭化物の生成を効果的に防止する潤滑剤を提
供する。 【解決手段】 特定量の黒鉛、粘土鉱物、および、シリ
カゾルまたはケイ酸カリウム・アルミニウムを配合した
潤滑剤組成物。 この潤滑剤組成物は、水性ディスパー
ジョンとして圧延マンドレルに適用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、継目無し鋼管の管状ブランクの
内側表面における炭化物の生成を防止するに適した、新
規な潤滑剤組成物に関する。
【0002】最新の管圧延装置たとえば連続圧延装置
(MPM装置)において、継目無し鋼管は、予備成形さ
れた管状ブランクを、1200℃から1300℃の温度
で、マンドレルバーにとりつけたマンドレル上で圧延し
成形することによって製造されている。
【0003】雰囲気中の酸素または潤滑剤の影響の下
で、高温の管状ブランクの表面において、さまざまな化
学反応が起る。 そのようにして、既知のスケール(鉄
酸化物)が雰囲気中の酸素により形成し、それらスケー
ルは、もし除去しなければ、鋼管の内壁面を損うに至
る。 スケール形成が効果的に抑制され、管状ブランク
が雰囲気の酸素と接触しないような圧延プロセスにおい
ては、加炭すなわち炭化物形成の現象が起ることが見出
された。 反応相互の関係はまだ完全には説明されてい
ないが、このプロセスにおいては、鉄炭化物が管状ブラ
ンクの高温の鋼の表面に生成し、この鉄炭化物は、その
硬さゆえに、圧延操作において管の内壁に損傷(かき
傷)を与える結果を招く。
【0004】本発明の目的は、従って、炭化物の生成を
効果的に防止するに適した潤滑剤組成物を提供すること
にある。
【0005】この目的は、請求項1に記載の潤滑剤組成
物によって達成される。
【0006】本発明の潤滑剤組成物は、 a)50重量%から85重量%までの黒鉛 b)2重量%から12重量%までの、スメクタイト類か
らえらんだ粘土鉱物の1種または2種以上 c1)5重量%から45重量%までのシリカゾル、または c2)25重量%から45重量%までのケイ酸カリウム・
アルミニウムからなる潤滑剤組成物である。
【0007】適切な黒鉛は、きわめて微細に分割された
合成黒鉛であって、平均粒子サイズd50が1μmから1
0μmのものである。 粒子サイズの上限は、8μmか
ら50μmであることが好都合である。 好適に使用さ
れる黒鉛は、99.9%以上の高純度であって、結晶性
がLc≧60nmのものである。
【0008】とくに好ましくは、スイス国ボデオのティ
ムカル社(Timcal Ltd.)から入手できる、微細に分
割された「KS」タイプの黒鉛、たとえばKS6,KS
10またはKS15を使用する。
【0009】スメクタイト類から選ばれる粘土鉱物は、
本質的に板状シリケートからなり、その構造に由来し
て、高いカチオン交換容量および高い水中膨潤性をもっ
て特徴づけられるものである。(ウルマン『工業化学辞
典』第4版、VCH、ヴァインハイム。 第23巻p.
311ff) スメクタイト類の中では、モンモリロナイ
トが好適に使用される。 とくに、膨潤能(1gのモン
モリロナイトを蒸留水で膨潤させたとき)が10〜50
のものである。 一次粒子サイズ(完全な分散状態で)
もまた重要であって、平均粒子サイズd50が1μmから
10μmのスメクタイトが好都合に使用できる。
【0010】「シリカゾル」の語は、水中における平均
粒子サイズd50が6nmから30nmであるSiO2 粒子の
コロイダルな溶液を意味する。 このゾルの固体分含有
量は、好適には30重量%から40重量%である。 こ
のシリカゾルは、Na2 O含有量が0.15%から0.
4%であって、BET法による比表面積がおおよそ20
0m2/gから300m2/gのものが好ましい。
【0011】「ケイ酸カリウム・アルミニウム」の名称
は、板状または葉状のケイ酸塩であって、鉱物名が「マ
イカ」と呼ばれるものを包含する。 ムコスバイト型の
マイカが好適に使用される。 微細に分割されているこ
とが、ここでも重要であって、マイカは、平均粒子サイ
ズd50が5μmから10μmであるものが好都合に使用
できる。
【0012】本発明の潤滑剤組成物は、適用法により、
または需要者の都合に合わせたやり方で、2種の基本的
な処方に従って調製することができる。 すなわち、す
ぐ使用できるディスパージョンの形であってもよいし、
需要者自身がディスパージョンにするための粉末の形で
あってもよい。
【0013】すぐ使用するのに適したディスパージョン
の形の潤滑剤組成物は、下記の成分からなる:50重量
%から85重量%までの黒鉛、2重量%から5重量%ま
での、スメクタイト類の粘土鉱物の1種または2種以
上、および5重量%から45重量%までのシリカゾル。
【0014】この潤滑剤組成物は、高い剪断力を加える
ことのできる常用の分散装置内で水と処理して、固形分
含有量が20%から35%の水性ディスパージョンとす
ることが有利である。
【0015】理想的には、このディスパージョンの粘度
(「レオマット(Rheomat)」15,システムB,20
℃,速度5)は、1000MPasから4000MPasの範囲
である。
【0016】需要者自身が分散させて使用するのに適し
た粉末状の潤滑剤組成物は、下記の成分からなる:50
重量%から75重量%までの黒鉛、2重量%から12重
量%までの、スメクタイト類の粘度鉱物からえらんだ1
種または2種以上、および20重量%から45重量%ま
でのケイ酸カリウム・アルミニウム。
【0017】この潤滑剤組成物は、固形分含有量が好ま
しくは25重量%から35重量%までの水性ディスパー
ジョンの形で使用する。 このディスパージョンは、高
い剪断力を加えることのできる常用の分散装置を使用し
て調製することができる。
【0018】理想的には、このディスパージョンの粘度
(「レオマット(Rheomat)」15,システムB,20
℃,速度5)は、1500MPasから4000MPasの範囲
である。
【0019】市販の泡立ち発止剤たとえばポリアルキレ
ングリコールを、上記潤滑剤組成物に対して、約1%ま
での量、添加することができる。
【0020】本発明の潤滑剤組成物は、圧延操作の過程
で、分散系のスプレーに適切なスプレー装置を使用し
て、ローラーマンドレルに適用する。 水分が蒸発し、
潤滑剤のフィルムが形成され、それが圧延操作により管
状ブランクの内壁に拡がり、このようにして炭化物の形
成が効果的に抑制される。
【0021】
【実施例】粘度の測定は、「レオマット(Rheomat)」
15を使用し、システムBにより、20℃において速度
5の条件で行なった。
【0022】〔処方例1〕(ディスパージョン) 82.11重量%の黒鉛(黒鉛「KS6」スイス国ボデ
オのティムカル社。 粒子サイズd50が3.3μm、純
度99.9%、Lc≧60nm) 12.46重量%のシリカゾル(「レヴァシル(Levas
il)300/30%」、バイエル社。 粒子サイズd50
が7〜8nm、Na2 O含有量0.35%、比表面積30
0m2 /g) 4.94重量%のスメクタイト(「ベントン(Benton
e)EW」、クロノス・チタン社。 モンモリロナイ
ト、粒子サイズd50が2.5μm) 0.49重量%の泡立ち抑制剤(「デハイドラン(Deh
ydram)1922」、ヘンケル社) ディスパージョンの固体分含有量:30% 粘度:1800MPas 摩擦係数:100℃(マンドレル)および1050℃
(管状ブランク)=0.079。
【0023】〔処方例2〕(ディスパージョン) 54.03重量%の黒鉛(黒鉛「KS6」、ティムカル
社) 42.38重量%のシリカゾル(「レヴァシル300/
30%」、バイエル社) 3.25重量%のスメクタイト(「ベネトンEW」、ク
ロノス・チタン社) 0.34重量%の泡立ち抑制剤(「デハイドラン192
2」、ヘンケル社) ディスパージョンの固形分含有量:28.3% 粘度:2800MPas 摩擦係数:100℃/1050℃=0.091。
【0024】〔処方例3〕(ディスパージョン) 60.00重量%の黒鉛(黒鉛「KS6」、ティムカル
社) 36.00重量%のシリカゾル(「レヴァシル300/
30%」、バイエル社) 3.65重量%のスメクタイト(「ベネトンEW」、ク
ロノス・チタン社) 0.35重量%の泡立ち抑制剤(「デハイドラン192
2」、ヘンケル社) ディスパージョンの固形分含有量:31.2% 粘度:3400MPas 摩擦係数:100℃/1050℃=0.093。
【0025】〔処方例4〕(粉末) 51.90重量%の黒鉛(黒鉛「KS6」、ティムカル
社) 39.70重量%のケイ酸カリウム・アルミニウム
(「マイカG」、アスパンガー(Aspanger)社。 粒子
サイズd50=7μm) 8.00重量%のスメクタイト(「ベイナイトMB30
0S」、フォーダミン(Fordamin)社。 粒子サイズd
50=6.5μm) 0.40重量%の泡立ち抑制剤(「デハイドロン192
2」、ヘンケル社) この粉末は、調製後、水中に分散させた。
【0026】ディスパージョンの固体分含有量:30% 粘度:3900MPas 摩擦係数:100℃/1050℃=0.089。
【0027】〔処方例5〕(粉末) 67.60重量%の黒鉛(黒鉛「KS6」、ティムカル
社) 20.00重量%のケイ酸カリウム・アルミニウム
(「マイカG」、アスパンガー社) 12.00重量%のスメクタイト(「ベイナイトMB3
00S」、フォーダミン社) 0.40重量%の泡立ち抑制剤(「デハイドラン192
2」、ヘンケル社) この粉末も、調製後、水中に分散させた。
【0028】ディスパージョンの固形分含有量:25% 粘度:1500MPas 摩擦係数:100℃/1050℃=0.085。
【0029】〔比較処方例〕(ドイツ特許No.2450
716に従う) 20重量%の黒鉛 9.5重量%の酢酸ビニルを主体とするポリマー混合物 1重量%のポリサッカライド 69.5重量%の水 ディスパージョンの固体分含有量:30% 粘度:1500〜3000MPas 摩擦係数:100℃/1050℃=0.09。
【0030】〔試験〕処方例1〜5および比較処方例の
潤滑剤を、個々に、金属塊の表面に設けた溝の中に適用
した。 この溝は、寸法が20mm×2mm×2mmのもので
ある。 処理された金属をアルゴン雰囲気下に3時間、
80℃で乾燥したのち加熱して、90秒間に1250℃
まで昇温させ、この温度に30秒間保持した後、冷却す
るにまかせた。 円板の形をした厚さ約5mmのサンプル
をこの塊から切り出し、エポキシ樹脂に封入して、2%
ナイタール(メタノール性硝酸)で処理した。
【0031】各サンプルを、続いて顕微鏡観察した。
その結果はつぎのとおりである:処 方 炭化物(mm) 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 比較例 0.5〜0.8
───────────────────────────────────────────────────── 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 C10N 10:02 10:04 10:06 20:06 30:08 30:14 40:24

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 継目無し鋼管の製造における炭化物の形
    成を防止した潤滑剤組成物であって、 a)50重量%から85重量%までの黒鉛 b)2重量%から12重量%までの、スメクタイト類か
    らえらんだ粘土鉱物の1種または2種以上 c1)5重量%から45重量%までのシリカゾル、または c2)25重量%から45重量%までのケイ酸カリウム・
    アルミニウムからなる潤滑剤組成物。
  2. 【請求項2】 平均粒子サイズが1μmから10μmま
    での合成黒鉛を使用することを特徴とする請求項1の潤
    滑剤組成物。
  3. 【請求項3】 スメクタイト類の粘土鉱物として、平均
    粒子サイズd50が1μmから10μmまでのモンモリロ
    ナイトを使用することを特徴とする請求項1または2の
    潤滑剤組成物。
  4. 【請求項4】 シリカゾルとして、コロイダルケイ酸S
    iO2 の平均径が6nmから30nmのものを使用すること
    を特徴とする請求項1ないし3のいずれかの潤滑剤組成
    物。
  5. 【請求項5】 ケイ酸カリウム・アルミニウムとして、
    平均粒子サイズが5μmから10μmのマイカ類を使用
    することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかの潤
    滑剤組成物。
  6. 【請求項6】 50重量%から85重量%までの黒鉛、
    2重量%から5重量%までのスメクタイト類からえらん
    だ粘土鉱物の1種または2種以上、および5重量%から
    45重量%までのシリカゾルからなる請求項1ないし4
    のいずれかの潤滑剤組成物。
  7. 【請求項7】 固体分含有量が20重量%から35重量
    %までの水性ディスパージョンの形態である請求項6の
    潤滑剤組成物。
  8. 【請求項8】 50重量%から75重量%までの黒鉛、
    2重量%から12重量%までの、スメクタイト類からえ
    らんだ粘土鉱物の1種または2種以上、および20重量
    %から45重量%までのケイ酸カリウム・アルミニウム
    からなる請求項1ないし3および請求項5のいずれかの
    潤滑剤組成物。
  9. 【請求項9】 固体分含有量が25重量%から35重量
    %までの水性ディスパージョンの形態である請求項8の
    潤滑剤組成物。
  10. 【請求項10】 継目無し鋼管の製造において、圧延マ
    ンドレルを、圧延操作に先立って請求項1ないし9のい
    ずれかに記載の潤滑剤組成物で処理しておくことを特徴
    とする、炭化物の生成を防止する方法。
  11. 【請求項11】 継目無し鋼管の製造において、請求項
    1ないし9のいずれかの潤滑剤組成物をマンドレル潤滑
    剤として使用すること。
JP8131787A 1995-05-30 1996-05-27 継目無し鋼管の製造における炭化物の形成を防止した潤滑剤組成物 Pending JPH08325584A (ja)

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