JPS60124433A - 鍛造用素材の油滑処理方法 - Google Patents
鍛造用素材の油滑処理方法Info
- Publication number
- JPS60124433A JPS60124433A JP22985883A JP22985883A JPS60124433A JP S60124433 A JPS60124433 A JP S60124433A JP 22985883 A JP22985883 A JP 22985883A JP 22985883 A JP22985883 A JP 22985883A JP S60124433 A JPS60124433 A JP S60124433A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- forging
- solid lubricant
- seizure
- lubricant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Forging (AREA)
- Lubricants (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、鍛造用素材の油滑処理方法に関するＯ
温間鍛造は、加熱による材料の変形抵抗の低減、それに
よる加圧機械や工具への負荷における有利性、製品の大
きさを増大させうることによる加工対象品目の増大、製
品が加工硬化を伴うときは、その機械的性質は、冷間鍛
造に類似し、強さの増大が期待できる。また、温度条件
を適確に把握することによって、成形精度も冷間鍛造に
準するなど、その利点は多く、とくに、高力鋼、耐熱鋼
、ステンレス鋼、中高炭素鋼などのように、冷間鍛造で
は成形困難な材料および複雑形状品など、鍛造適用製品
の拡大につながる有利な加工法である。それにもかかわ
らす、あまシ発展していないのが実状である。その最大
の理由は、冷間鍛造で使用されているリン酸亜鉛被膜に
金属石けんを反応させた潤滑被膜。
よる加圧機械や工具への負荷における有利性、製品の大
きさを増大させうることによる加工対象品目の増大、製
品が加工硬化を伴うときは、その機械的性質は、冷間鍛
造に類似し、強さの増大が期待できる。また、温度条件
を適確に把握することによって、成形精度も冷間鍛造に
準するなど、その利点は多く、とくに、高力鋼、耐熱鋼
、ステンレス鋼、中高炭素鋼などのように、冷間鍛造で
は成形困難な材料および複雑形状品など、鍛造適用製品
の拡大につながる有利な加工法である。それにもかかわ
らす、あまシ発展していないのが実状である。その最大
の理由は、冷間鍛造で使用されているリン酸亜鉛被膜に
金属石けんを反応させた潤滑被膜。
いわゆるボンデ処理のように、安定的な効果を発揮する
潤滑材が現在のところ無いことが挙けられ、このため金
型の焼付き、−摩耗が早期に起り充分な工具寿命が得ら
れていない。
潤滑材が現在のところ無いことが挙けられ、このため金
型の焼付き、−摩耗が早期に起り充分な工具寿命が得ら
れていない。
このため、現状の温間鍛造では、ランニングコストの一
番大きな要因である金型寿命延長のため、潤滑方法、嶽
ゝ材加熱方法、加熱温度１時間の選定、型材の選定、成
形方法、金型構造など、潤滑以外の他の要因を加味して
、限定された範囲で実施されているのが現状であり、冷
間鍛造におけるボンデ処理のような絶対的な潤滑剤の出
現が待たれている。
番大きな要因である金型寿命延長のため、潤滑方法、嶽
ゝ材加熱方法、加熱温度１時間の選定、型材の選定、成
形方法、金型構造など、潤滑以外の他の要因を加味して
、限定された範囲で実施されているのが現状であり、冷
間鍛造におけるボンデ処理のような絶対的な潤滑剤の出
現が待たれている。
以下に、従来の代表的な潤滑処理法の問題点について簡
単に述べる。
単に述べる。
冷間鍛造で一般に使用されている前述のポンプ処理被膜
は、素材表面に強く付着していて、接触面の激しい摩擦
に対しても破断強さが大で、しかも多孔質なリン酸亜鉛
被膜に金属石けんを充分に含有しているので、滑りＫ対
する抵抗も低いため、常温では良好な潤滑性を示す。し
かしながら、約２００℃以上では、金属石けんの分解に
よシ、その効果は激減するため、温間域（５００℃〜７
００℃）では使用できない。また、リン酸亜鉛被膜に黒
鉛、二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤を含ませたもの
は、温間鍛造用潤滑剤として、一部では使用されている
が、リン酸亜鉛被膜が約３００℃以上で分解するため、
加熱方法の工夫によＪ、３００℃前後の温度の低い領域
では一応使用可能であるが、耐熱性の点で不充分であり
、焼付き現象を生じやすい。従って、現状の温間鍛造で
は、二硫化モリブデンや黒鉛などの粉末状の固体潤滑剤
を、油。
は、素材表面に強く付着していて、接触面の激しい摩擦
に対しても破断強さが大で、しかも多孔質なリン酸亜鉛
被膜に金属石けんを充分に含有しているので、滑りＫ対
する抵抗も低いため、常温では良好な潤滑性を示す。し
かしながら、約２００℃以上では、金属石けんの分解に
よシ、その効果は激減するため、温間域（５００℃〜７
００℃）では使用できない。また、リン酸亜鉛被膜に黒
鉛、二硫化モリブデンなどの固体潤滑剤を含ませたもの
は、温間鍛造用潤滑剤として、一部では使用されている
が、リン酸亜鉛被膜が約３００℃以上で分解するため、
加熱方法の工夫によＪ、３００℃前後の温度の低い領域
では一応使用可能であるが、耐熱性の点で不充分であり
、焼付き現象を生じやすい。従って、現状の温間鍛造で
は、二硫化モリブデンや黒鉛などの粉末状の固体潤滑剤
を、油。
水あるいは溶剤などに分散させ、浸漬やスプレーによシ
素材表面に付着させて潤滑を行なっているが、このよう
にして得られる潤滑剤被膜層は、粉末と金属間の固着力
だけで素材表面に残っているだけなので、固着力が不充
分なため、塑性変形によシ現われる新生面に対しての潤
滑剤の追随性が悪く、潤滑被膜にわれ目を生じ、工具と
材料に焼付きを生じやすいという問題がある。ξれに対
して、素材との固着力を増すため、耐熱性樹脂の一種で
あるポリイミド樹脂に固体潤滑剤、主として黒鉛粉末を
添加した複合潤滑剤が温間鍛造用潤滑剤として検討され
ているが、これも作業性、加工後の除去性、コストの点
で問題がある。
素材表面に付着させて潤滑を行なっているが、このよう
にして得られる潤滑剤被膜層は、粉末と金属間の固着力
だけで素材表面に残っているだけなので、固着力が不充
分なため、塑性変形によシ現われる新生面に対しての潤
滑剤の追随性が悪く、潤滑被膜にわれ目を生じ、工具と
材料に焼付きを生じやすいという問題がある。ξれに対
して、素材との固着力を増すため、耐熱性樹脂の一種で
あるポリイミド樹脂に固体潤滑剤、主として黒鉛粉末を
添加した複合潤滑剤が温間鍛造用潤滑剤として検討され
ているが、これも作業性、加工後の除去性、コストの点
で問題がある。
本発明は、上記従来の温間鍛造に於る潤滑処理の欠点を
解消し、低コストでしかも温間域での鍛造において、（
１）摩擦を低くして、加工力や加工エネルギーを低減さ
せるほかに、（２）工具、と素材との焼付きを防止し、
（３）工具と素材との間の断熱などの多様な要求を満足
し得る鍛造素材の潤滑処理方法に関する。
解消し、低コストでしかも温間域での鍛造において、（
１）摩擦を低くして、加工力や加工エネルギーを低減さ
せるほかに、（２）工具、と素材との焼付きを防止し、
（３）工具と素材との間の断熱などの多様な要求を満足
し得る鍛造素材の潤滑処理方法に関する。
すなわち、本発明は、鍛造用素材を過熱水蒸気中で５７
０℃〜３００℃の温度に加熱して表面に酸化被膜を生成
させた後、該酸化被膜表面に固体潤滑剤被膜を形成させ
ることを特徴とする、鍛造用素材の潤滑処理方法に関す
る。
０℃〜３００℃の温度に加熱して表面に酸化被膜を生成
させた後、該酸化被膜表面に固体潤滑剤被膜を形成させ
ることを特徴とする、鍛造用素材の潤滑処理方法に関す
る。
本発明方法では、鍛造用素材を過熱水蒸気中で３００〜
５７０℃の温度に加熱し、該素材の表面に均一な固着力
のすぐれた酸化被膜を生成させ、次いで、２００℃程度
まで冷却した後、黒鉛、二硫化モリブデシなどの固体潤
滑剤を分散させた水溶液中に浸漬して、直ちに引上げる
ことｅ：より、素材の熱によって水分を蒸発させて、多
孔質な該酸化被膜表面に固着性のすぐれた固体潤滑剤被
膜を形成させる。かくして、本発明方法は、２００℃〜
７００℃の温度域で加工する温間鍛造において、金型と
素材との間に生ずる摩擦を少なくするとともに、金型と
素材の金属同志の直接接触を防ぎ、焼付きを防止し、金
型寿命の延長と鍛造品の品質向上にきわめて有効である
。
５７０℃の温度に加熱し、該素材の表面に均一な固着力
のすぐれた酸化被膜を生成させ、次いで、２００℃程度
まで冷却した後、黒鉛、二硫化モリブデシなどの固体潤
滑剤を分散させた水溶液中に浸漬して、直ちに引上げる
ことｅ：より、素材の熱によって水分を蒸発させて、多
孔質な該酸化被膜表面に固着性のすぐれた固体潤滑剤被
膜を形成させる。かくして、本発明方法は、２００℃〜
７００℃の温度域で加工する温間鍛造において、金型と
素材との間に生ずる摩擦を少なくするとともに、金型と
素材の金属同志の直接接触を防ぎ、焼付きを防止し、金
型寿命の延長と鍛造品の品質向上にきわめて有効である
。
また、本発明の方法は、単に過熱水蒸気中で加熱した後
、固体潤滑剤を分散させた水溶液中に浸漬し、素材の余
熱を利用して乾燥させるという簡単な方法で達成される
ため、処理後の中和、洗浄、乾燥などの工程を必要とす
る従来の冷間鍛造におけるボンデ処理などに比較して、
極めて経済的であシ、しかも、廃液処理も不必要であシ
、無公害な処理法である。
、固体潤滑剤を分散させた水溶液中に浸漬し、素材の余
熱を利用して乾燥させるという簡単な方法で達成される
ため、処理後の中和、洗浄、乾燥などの工程を必要とす
る従来の冷間鍛造におけるボンデ処理などに比較して、
極めて経済的であシ、しかも、廃液処理も不必要であシ
、無公害な処理法である。
本発明の方法は、各種鍛造部品の鍛造用素材の潤滑処理
法として有効であシ、とくに、素材と金型との焼付き防
止が最も重要である冷間鍛造と熱間鍛造の中間温度域（
一般には、２００℃〜７００℃）で加工する温間鍛造用
素材の潤滑処理法として最適であるΩ 本発明で使用される固体潤滑材としては、（１）粉末状
となり得ること、（２）接触面で激しい摩擦を受けるた
め、耐剪断破壊が良好であるとともに、摩擦係数が小さ
いこと、並びに（３）耐熱性が良好であること（・−に
、７００℃ぐらいまでに対して）ことが要求される。そ
の具体例としで。
法として有効であシ、とくに、素材と金型との焼付き防
止が最も重要である冷間鍛造と熱間鍛造の中間温度域（
一般には、２００℃〜７００℃）で加工する温間鍛造用
素材の潤滑処理法として最適であるΩ 本発明で使用される固体潤滑材としては、（１）粉末状
となり得ること、（２）接触面で激しい摩擦を受けるた
め、耐剪断破壊が良好であるとともに、摩擦係数が小さ
いこと、並びに（３）耐熱性が良好であること（・−に
、７００℃ぐらいまでに対して）ことが要求される。そ
の具体例としで。
黒鉛、二硫化モリブデン以外にボロンナイトライド、フ
ッ化黒鉛等があるが、これらは高価である０以下、本発
明について具体的に説明する。
ッ化黒鉛等があるが、これらは高価である０以下、本発
明について具体的に説明する。
黒鉛あるいは二硫化モリブチンなどの固体潤滑剤を鍛造
用素材表面に強固に付着させる下地処理法について検討
した結果、次のことが明らかになれた０すなわち、鍛造
用素材を５．７０℃以下の過熱水蒸気中で加熱して生成
される酸化被膜は、スピネル型のＦｅ２０４被膜であシ
、はぼ地金と同一の格子常数をもち、しかも、結晶構造
は立方晶で地金と同一の結晶構造であるため、密着性の
良い被膜となる０また、この被膜は、固体潤滑剤微粉末
を吸蔵、固着する能力にすぐれておシ、しかも、この薄
い微細結晶の酸化被膜は、鍛造素材と金型の直接接触を
防止し、焼付きを生じさせない効果と同時に、潤滑剤と
しての役目もする０ 鍛造用素材表面に酸化被膜を生成させる方法としては、
大気中での加熱する方法も考えられるが、この方法で得
ら杆る酸化被膜は、主に一１α−Ｆｅ２０３ とＦｅ４
０４ 系の２層構造の被膜であり、両者の被膜が、結晶
形および格子常数を異にするため、欠陥２割れなどを発
生しやすく、非ｎに剥離しやすいものであると同時に、
α−Ｆｅｑ０３酸化被膜は硬く、金型を摩耗させるので
好廿しくない。したがって、水蒸気中での酸化処理は、
完全に空気或いは酸素を伴わない水蒸気を使用すること
が最適の結果をもたらす。また、３００℃以下の過熱水
蒸気中での加熱によシ形成される酸化被膜も密着性は良
好で、固体潤滑剤を吸蔵、固着する能力をもつが、被膜
の生成速度も遅く、処理時間が長くなり、生産性の点で
好ましくない。
用素材表面に強固に付着させる下地処理法について検討
した結果、次のことが明らかになれた０すなわち、鍛造
用素材を５．７０℃以下の過熱水蒸気中で加熱して生成
される酸化被膜は、スピネル型のＦｅ２０４被膜であシ
、はぼ地金と同一の格子常数をもち、しかも、結晶構造
は立方晶で地金と同一の結晶構造であるため、密着性の
良い被膜となる０また、この被膜は、固体潤滑剤微粉末
を吸蔵、固着する能力にすぐれておシ、しかも、この薄
い微細結晶の酸化被膜は、鍛造素材と金型の直接接触を
防止し、焼付きを生じさせない効果と同時に、潤滑剤と
しての役目もする０ 鍛造用素材表面に酸化被膜を生成させる方法としては、
大気中での加熱する方法も考えられるが、この方法で得
ら杆る酸化被膜は、主に一１α−Ｆｅ２０３ とＦｅ４
０４ 系の２層構造の被膜であり、両者の被膜が、結晶
形および格子常数を異にするため、欠陥２割れなどを発
生しやすく、非ｎに剥離しやすいものであると同時に、
α−Ｆｅｑ０３酸化被膜は硬く、金型を摩耗させるので
好廿しくない。したがって、水蒸気中での酸化処理は、
完全に空気或いは酸素を伴わない水蒸気を使用すること
が最適の結果をもたらす。また、３００℃以下の過熱水
蒸気中での加熱によシ形成される酸化被膜も密着性は良
好で、固体潤滑剤を吸蔵、固着する能力をもつが、被膜
の生成速度も遅く、処理時間が長くなり、生産性の点で
好ましくない。
以下、本発明の実施例について説明する。
実施例
クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ ４３ ｓ焼なまし材）を
加工用素材として、本発明による潤滑処理および従来の
潤滑処理を施した後、前方押出し加工によって、常温か
ら７００℃までの温度範囲で加工し、潤滑剤の性能を評
価した。
加工用素材として、本発明による潤滑処理および従来の
潤滑処理を施した後、前方押出し加工によって、常温か
ら７００℃までの温度範囲で加工し、潤滑剤の性能を評
価した。
本発明による潤滑処理は、３０φｘ ４ｏｔの寸法に機
械加工した加工素材をトリクロルエタン中で超音波洗浄
し、表面を浄化した後、過熱水蒸気中で５００℃、１時
間加熱して、素材表面に酸化被膜を形成させ、２００℃
まで冷却した後、黒鉛あるいは二硫化モリブデンを分散
させた水溶液中に２分間浸漬し、引上げることにより素
材の余熱によ多水分を蒸発させ、酸化被膜表面に黒鉛あ
るいは二硫化モリブデンの被膜を形成させた。
械加工した加工素材をトリクロルエタン中で超音波洗浄
し、表面を浄化した後、過熱水蒸気中で５００℃、１時
間加熱して、素材表面に酸化被膜を形成させ、２００℃
まで冷却した後、黒鉛あるいは二硫化モリブデンを分散
させた水溶液中に２分間浸漬し、引上げることにより素
材の余熱によ多水分を蒸発させ、酸化被膜表面に黒鉛あ
るいは二硫化モリブデンの被膜を形成させた。
比較例として、加工素材を大気中で２００℃に加熱した
後、前記と同様な手順によシ素材表面に黒鉛あるいは二
硫化モリブデンの被膜を形成させた。
後、前記と同様な手順によシ素材表面に黒鉛あるいは二
硫化モリブデンの被膜を形成させた。
押出し試験時の加工素材の加熱には、抵抗式の電気炉を
用い、加熱保持時間はすべて３０分間とし、素材を炉か
ら取シ出して加工するまでの温度低下を見込んで、加工
時に所定の温度になるように加熱した０また、金型は無
潤滑で、加工を開始する前に１００℃に予熱した０前方
押出し試験の結果を第１図に示す。第１図から明らかな
ように、酸化被膜表面に固体潤滑剤被膜（黒鉛あるいは
二硫化モリブデン）を形成させた素材の押出し抵抗は、
２００℃〜７００℃の範囲で、素材表面に直接固体潤滑
剤被膜を形成させたものに比較］２て、小さい値となっ
ておシ、本発明による潤滑処理法が、温間域での加工に
おいて素材と金型との間の摩擦を低くして、加工力を低
減させるのに有効であることが確認された。また、押出
し加工後、焼付きの状況を目視によシ観察したところ、
素材表面に直接固体潤滑剤被膜を形成させたものは、潤
滑被膜切れや焼付きが認められたが、酸化被膜処理表面
に固体潤滑剤被膜を形成させたものには、焼付きは認め
られず、本発明による潤滑処理法が、工具と素材との焼
付を防止するのに有効であることが確認された。
用い、加熱保持時間はすべて３０分間とし、素材を炉か
ら取シ出して加工するまでの温度低下を見込んで、加工
時に所定の温度になるように加熱した０また、金型は無
潤滑で、加工を開始する前に１００℃に予熱した０前方
押出し試験の結果を第１図に示す。第１図から明らかな
ように、酸化被膜表面に固体潤滑剤被膜（黒鉛あるいは
二硫化モリブデン）を形成させた素材の押出し抵抗は、
２００℃〜７００℃の範囲で、素材表面に直接固体潤滑
剤被膜を形成させたものに比較］２て、小さい値となっ
ておシ、本発明による潤滑処理法が、温間域での加工に
おいて素材と金型との間の摩擦を低くして、加工力を低
減させるのに有効であることが確認された。また、押出
し加工後、焼付きの状況を目視によシ観察したところ、
素材表面に直接固体潤滑剤被膜を形成させたものは、潤
滑被膜切れや焼付きが認められたが、酸化被膜処理表面
に固体潤滑剤被膜を形成させたものには、焼付きは認め
られず、本発明による潤滑処理法が、工具と素材との焼
付を防止するのに有効であることが確認された。
第１図は、実施例における前方押出し試験の結果を示す
。
。
Claims (1)
- 鍛造用素材を過熱水蒸気中で５７０℃〜、！１００℃の
温度に加熱して表面に酸化被膜を生成させた後、該酸化
被膜表面に固体潤滑剤被膜を形成させることを特徴とす
る、鍛造用素材の潤滑処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22985883A JPS60124433A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 鍛造用素材の油滑処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22985883A JPS60124433A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 鍛造用素材の油滑処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60124433A true JPS60124433A (ja) | 1985-07-03 |
Family
ID=16898791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22985883A Pending JPS60124433A (ja) | 1983-12-07 | 1983-12-07 | 鍛造用素材の油滑処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60124433A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02247332A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-03 | Kobe Steel Ltd | 耐遅れ破壊性の優れた高強度部材の製造方法 |
| JP2002239672A (ja) * | 2000-12-06 | 2002-08-27 | Sigma Kk | 鍛造加熱方法および鍛造加熱システム |
| CN103540922A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-29 | 安徽奥尔民汽车零部件制造有限公司 | 一种用于汽车离合器表面处理的自润滑处理液及制备方法 |
-
1983
- 1983-12-07 JP JP22985883A patent/JPS60124433A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02247332A (ja) * | 1989-03-20 | 1990-10-03 | Kobe Steel Ltd | 耐遅れ破壊性の優れた高強度部材の製造方法 |
| JP2002239672A (ja) * | 2000-12-06 | 2002-08-27 | Sigma Kk | 鍛造加熱方法および鍛造加熱システム |
| CN103540922A (zh) * | 2013-09-29 | 2014-01-29 | 安徽奥尔民汽车零部件制造有限公司 | 一种用于汽车离合器表面处理的自润滑处理液及制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2990610A (en) | Metal treating process employing a heat-resistant lubricant composed of alkali metalborate and alkali metal phosphate | |
| US2569097A (en) | Method of coating ferrous metal with aluminum or an aluminum alloy | |
| US4517029A (en) | Process for the cold forming of iron and steel | |
| KR920007834B1 (ko) | 와이어로드의 연속인발방법 | |
| WO2003035929A1 (fr) | Procede de fabrication de tige de fil metallique destine au travail des plastiques | |
| KR890000684A (ko) | 마그네슘을 함유하는 알루미늄 합금시이트 및 그 제조방법 | |
| EP0826795B1 (en) | Stainless steel wire and producing method thereof | |
| JPS60124433A (ja) | 鍛造用素材の油滑処理方法 | |
| JP2002264252A (ja) | 傾斜型２層潤滑皮膜を有する塑性加工用金属材料およびその製造方法 | |
| US3891519A (en) | Surface treatment of aluminium and aluminium alloys | |
| US2844497A (en) | Method of applying sulfide coating on wires for drawing and composition therefor | |
| JPH061994A (ja) | 冷温間鍛造加工用潤滑処理方法 | |
| JP2004099949A (ja) | 傾斜型２層潤滑皮膜を有する塑性加工用金属材料の製造方法 | |
| JP6231720B2 (ja) | 冷間圧造用塑性加工金属材料の非リン皮膜処理方法 | |
| JPH0129872B2 (ja) | ||
| US2710271A (en) | Process for annealing and cleaning oxidized metal in a salt bath | |
| RU2020020C1 (ru) | Способ горячей штамповки жаропрочных титановых сплавов | |
| US3698932A (en) | Articles having a low friction surface and process of making same | |
| JP4078689B2 (ja) | 高強度ボルト用母材の潤滑処理方法 | |
| US3384950A (en) | Method of making bearing material | |
| GB2122650A (en) | Aluminium coated steel sheet and process for producing the same | |
| JPH09295038A (ja) | 炭素鋼鋼管の冷間引抜き法および製造方法 | |
| JPH03122192A (ja) | ハイテンションボルト用母材の潤滑処理方法 | |
| US2458660A (en) | Process of making composite metal articles | |
| US2546447A (en) | Art of drawing fine steel wire |