JPH0834988A - 金属塑性加工用潤滑油 - Google Patents

金属塑性加工用潤滑油

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JPH0834988A
JPH0834988A JP17271894A JP17271894A JPH0834988A JP H0834988 A JPH0834988 A JP H0834988A JP 17271894 A JP17271894 A JP 17271894A JP 17271894 A JP17271894 A JP 17271894A JP H0834988 A JPH0834988 A JP H0834988A
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JP
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oil
extreme pressure
pressure agent
metal
solid lubricant
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JP17271894A
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English (en)
Inventor
Riyouji Nishizawa
稜而 西澤
Kazuhisa Shibata
一久 柴田
Teruo Fukaya
輝雄 深谷
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Chukyo Kasei Kogyo Kk
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Chukyo Kasei Kogyo Kk
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体潤滑剤粉末を使用せずに、黒色固体潤滑
剤粉末を添加したのと同等以上の潤滑油性能を有し、ま
た、透明で作業環境の汚れの発生のおそれがない金属塑
性加工用潤滑油を提供すること。 【構成】 金属塑性加工に使用され、鉱物系基油に添加
剤が添加されてなる潤滑油。添加剤成分が、高塩基性石
油スルホネートと汎用油溶性極圧剤とからなる

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鍛造・プレス・引き抜
き加工等の金属組成加工に使用され、基油に添加剤が添
加されてなる潤滑油に関する。更に詳しくは、黒鉛、二
硫化モリブデン等の黒色系固体潤滑剤(粉末)や窒化ホ
ウ素、樹脂等の白色系固体潤滑剤(粉末)を使用せずに
黒色系固体潤滑剤を含む場合と同等以上の潤滑性能を有
する金属塑性加工用潤滑油に係る発明である。
【0002】ここでは、温間・熱間鍛造を主として例に
採り説明をするが、これに限られるものではない。
【0003】
【従来の技術】温間・熱間鍛造は、切削加工のような材
料ロス(切削屑)が発生しないため、金属加工において
広く使用されている。
【0004】温間・熱間鍛造の方法は、被加工材料の種
類・加工内容により異なるが、通常、200〜1200
℃(鉄系材料の場合600〜1200℃)に被加工材料
を加熱し、所定の金型(ダイス・ポンチ等)を使用して
行う。
【0005】そして、この鍛造加工に際して、通常、被
加工材料と金型の焼き付き防止、及び、金型冷却等の目
的から、鍛造加工直前に、金型等に潤滑剤を噴霧する。
【0006】この潤滑剤としては、通常、分散媒(水、
又は、少なくとも使用温度で液状となる油)中に、高温
領域での潤滑性能・離型性能及びコスト面において優れ
た上記黒色系固体潤滑剤粉末を分散させた分散系の形態
で使用することが多い(水分散系としては特開昭58−
49799・特開平2−206693号公報等;油分散
系としては特開平2−206693号公報等)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、黒色系固体潤
滑剤粉末を使用する分散系潤滑剤は、作業環境(作業者
・機械設備等)の汚れ、及び、廃液処理の問題が、ま
た、分散媒が水の場合には、更に、錆発生の問題点があ
った。
【0008】このため、上記白色系固体潤滑材粉末を分
散媒(同前)に分散させた白色系の分散系潤滑剤が種々
提案されている(水分散系としては特開昭64−168
94・特開平1−299895号公報等;油分散系とし
ては特開平3−121197号公報等)。
【0009】しかし、白色系固体潤滑剤粉末を使用した
場合、上記作業環境汚染の問題はある程度解決できる
が、黒色系固体潤滑剤粉末を使用した場合に比して、潤
滑性・離型性等の性能に劣る。
【0010】また、黒色系、白色系ともに固体潤滑剤粉
末を分散系中に含むことに基づく、下記のような問題点
があった。
【0011】使用回数を重ねるに従って、固体潤滑剤
粉末が、熱等により潤滑剤噴射配管やノズルに目づまり
が発生することがある。目づまりが発生すると、目づま
り除去作業等の余分の作業を必要とする。
【0012】固体潤滑剤粉末が沈殿・固化するおそれ
があるためコロイド溶液潤滑剤の貯留タンクに攪拌手段
更には加熱手段を付設する必要があり、タンクの清掃も
頻繁に行う必要がある。
【0013】本発明は、上記にかんがみて、固体潤滑剤
粉末を使用せずに、黒色固体潤滑剤粉末を使用したのと
同等以上の潤滑油性能を有し、また、透明で作業環境の
汚れの発生のおそれがない金属塑性加工用潤滑油を提供
することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明に係る金属塑性加
工用潤滑油は、上記課題を、下記構成により解決するも
のである。
【0015】金属塑性加工に使用され、鉱物系基油に添
加剤が添加されてなる潤滑油において、前記添加剤が、
高塩基性石油スルホネートと汎用油溶性極圧剤であるこ
とを特徴とする。
【0016】
【手段の詳細な説明】次に、上記手段の各構成について
詳細な説明を行う。以下の説明で、配合単位は、特に断
らない限り、重量単位である。
【0017】A.基油は、鉱物油からなるもの、また
は、鉱物油に適宜、合成油、動植物油脂、合成エステル
油の内から選択された1種または2種以上を混合したも
のからなる。ここで、鉱物油の基油中の割り合いは、通
常、30%以上(望ましくは50%以上)とする。30
%未満では、製品(潤滑油)の動粘度が上昇し易く、油
煙、匂いの問題が発生し易い。
【0018】鉱物油としては、パラフィン系、ナフテン
系のいずれでもよいが、特に、パラフィン系のものが、
熱安定性及び酸化安定性の観点から望ましい。
【0019】なお、合成油としては、シリコーン油、α
−オレフィン油等を使用することができる。
【0020】動植物油脂としては、大豆油、なたね油、
牛脂、豚油、等を使用することができる。
【0021】合成エステルは、ネオペンチルポリオール
エステル等を使用することができる。
【0022】ここで、混合する鉱物油以外の油として
は、動植物油脂が、とくに、牛脂、豚脂等の動物性のも
のが、金属表面への吸着性を改善させるため望ましい。
この動植物油脂の混合量は、基油中に1〜60%(望ま
しくは10〜40%)が望ましい。
【0023】B.添加剤成分が、高塩基性石油スルホネ
ートと汎用油溶性極圧剤とからなることを特徴的要件と
する。
【0024】(1) 上記高塩基性石油スルホネートとは、
石油スルホン酸(石油溜分の硫酸精製際に副生する炭化
水素のスルホン酸混合物)を、中和点の以上の大過剰ア
ルカリを吹き込んで石油スルホン酸塩(アルキルアリー
ルスルホン酸塩)としたもので、微粉末の塩基性塩を多
量に含むものである。特に、カルシウムの高塩基性石油
スルホネートに含まれる塩基性塩が、潤滑作用を有し、
潤滑油の透明性を阻害せず、かつ、沈殿現象も発生し難
いことを見出し、本発明に想到したものである。カルシ
ウムと同じアルカリ土類金属であるバリウムやマグネシ
ウムの高塩基性石油スルホネートでもカルシウムと同様
の作用を奏すると推定される。
【0025】この高塩基性石油スルホネートの基油10
0部に対する添加量は、10〜200部(望ましくは、
50〜160部)とする。10部未満では本発明の効果
(黒色固体潤滑剤粉末を添加した場合と同等以上の潤滑
性能)を得難く、200部を超えると、製品の動粘度が
上昇するとともに、製品の透明性を得難くなる。
【0026】(2) 上記汎用油溶性極圧剤としては、下記
硫黄系、リン系、塩素系、有機金属系等の内か
ら、1種または2種以上を選択して使用可能である。
【0027】この汎用油性極圧剤の基油100部に対す
る添加量は、10〜200部(望ましくは、30〜90
部)とする。10部未満では、本発明の効果(黒色固体
潤滑剤粉末を添加した場合と同等以上の潤滑性能)を得
難く、200部を超えると、製品の熱安定性を損なうお
それがある。
【0028】硫黄系:硫化油脂(硫化ラード等)、硫
化テルペン、ジベンジルジスルフィド、ジアルキルポリ
スルフィド、等。
【0029】リン系:リン酸エステル(リン酸トリク
レジル等)、亜リン酸エステル(亜リン酸トリブチル
等)、及びそれらのアミン塩(亜リン酸ラウリルアミン
塩等)、等。
【0030】塩素系:塩素化パラフィン等。
【0031】有機金属系:ナフテン酸金属塩、オクチ
ル酸金属塩、ジアルキル(アリール)ジチオリン酸金属
塩、及び、ジアルキル錫とメルカプトカルボン酸エステ
ルとの反応生成物等。なお、当該金属塩の金属として
は、鉛、亜鉛、錫、アルミニウム、マグネシウム、銅、
カルシウム、モリブデン等を挙げることができる。
【0032】ここで、極圧剤としては、リン酸エステル
のカルシウム塩及び/または硫黄系油脂類を含むことが
望ましい。特に、リン酸エステルのカルシウム塩は、潤
滑油性能の温度依存性を小さくする作用を奏すると推定
され望ましい。このとき、硫黄系または塩素系の極圧剤
の比率を高めると、油煙、匂い、錆の問題が発生し易く
望ましくない。
【0033】
【発明の作用・効果】本発明の金属塑性加工用潤滑油
は、上記の如く、鉱物系基油に添加剤が添加されてなる
潤滑油において、添加剤成分が、高塩基性石油スルホネ
ートと汎用油溶性極圧剤とからなる構成により、下記の
ような作用・効果を奏する。
【0034】後述の試験例で示す如く、固体潤滑剤粉末
を使用せずに、黒色固体潤滑剤粉末を使用したのと同等
以上の潤滑油性能を有する。また、黒色固体潤滑剤粉末
を使用しないため、作業環境の汚れの発生のおそれもな
い。さらに、従来のような、沈殿し易い固体潤滑剤粉末
を使用しないため、噴霧装置の配管・ノズルが目づまり
したり、貯留タンクに攪拌装置を付設したりする必要が
なくなる。
【0035】なお、黒色固体潤滑剤粉末を使用したのと
同等以上の潤滑油性能を有する理由は、沈殿しない微粉
末の塩基性塩が、固体潤滑剤の作用を担うものと推定さ
れる。
【0036】
【試験例】本発明の効果を確認するために、実施例及び
比較例の各潤滑剤を使用して行った試験例について説明
をする。表1に本試験例で使用した各実施例・比較例の
潤滑剤の組成を示す。
【0037】A.直接試験 (1) 試験例1:実施例1〜4の潤滑剤を使用して、50
0tonプレスにより自動車部品(S55C)の温間鍛
造(材料温度:750℃)を行った。
【0038】試験結果は、いずれも良好な潤滑性及び離
型性を示した。
【0039】(2) 試験例2:実施例1〜4の潤滑剤を使
用して、1600tonプレスにより自動車部品(S4
5C)の温間鍛造(材料温度:750℃)を行った。
【0040】試験結果は、いずれも良好な潤滑性及び離
型性を示した。
【0041】(3) 試験例3:実施例2〜4の潤滑剤を使
用して、フォーマーにより自動車部品(SUS304)
の温間鍛造(材料温度:250℃)を行った。
【0042】試験結果は、いずれも良好な潤滑性及び離
型性を示した。
【0043】(4) 試験例4:実施例2〜4の潤滑剤を使
用して、フォーマーにより自動車部品(SUS304)
の温間鍛造(材料温度:500℃)を行った。
【0044】試験結果は、いずれも良好な潤滑性及び離
型性を示した。
【0045】(5) 試験例5:実施例1〜3の潤滑剤を使
用して、フォーマーにより自動車部品(SUS304)
の熱間鍛造(材料温度:1150℃)を行った。
【0046】試験結果は、いずれも良好な潤滑性及び離
型性を示した。
【0047】(6) 試験例6:実施例2〜4の潤滑剤を使
用して、引き抜きにより機械部品(SUS410)の温
間鍛造(材料温度:200℃)を行った。
【0048】試験結果は、いずれも良好な潤滑性及び離
型性を示した。
【0049】B.間接潤滑性能試験 上記各比較例・実施例の潤滑油について、振動摩擦摩耗
試験機(SRV試験機)を用いて、高温下(測定温度9
00℃)の摩擦係数を同一条件(試験材:SUJ−2、
荷重:150N、周波数:50Hz、振幅幅:3mm)で
行った。
【0050】その結果を表1に示す。本発明の各実施例
は、白色固体潤滑剤粉末を使用した比較例2に比しては
勿論、黒色固体潤滑剤粉末を使用した比較例1にも優る
とも劣らない潤滑性能を示すことが分かる。
【0051】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── 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 139:00 A 159:24) C10N 10:04 10:08 30:06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属塑性加工に使用され、鉱物系基油に
    添加剤が添加されてなる潤滑油において、 前記添加剤成分が、高塩基性石油スルホネートと汎用油
    溶性極圧剤とからなることを特徴とする金属塑性加工用
    潤滑油。
  2. 【請求項2】 請求項1において、鉱物系基油100重
    量部に対して、前記高塩基性石油スルホネートが10〜
    200重量部、前記汎用油溶性極圧剤が10〜200重
    量部、それぞれ添加されていることを特徴とする金属塑
    性加工用潤滑油。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記油溶性
    極圧剤として、リン酸エステルのカルシウム塩及び/又
    は硫黄系油脂類を含むことを特徴とする金属塑性加工用
    潤滑油。
JP17271894A 1994-07-25 1994-07-25 金属塑性加工用潤滑油 Pending JPH0834988A (ja)

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