JPS60130692A - Lubricant for cold working and method of cold working - Google Patents

Lubricant for cold working and method of cold working

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JPS60130692A
JPS60130692A JP23851783A JP23851783A JPS60130692A JP S60130692 A JPS60130692 A JP S60130692A JP 23851783 A JP23851783 A JP 23851783A JP 23851783 A JP23851783 A JP 23851783A JP S60130692 A JPS60130692 A JP S60130692A
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JP
Japan
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acid
lubricant
cold working
phosphate
sulfur
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Application number
JP23851783A
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Japanese (ja)
Inventor
Toyohito Uematsu
上松 豊翁
Shigeki Komatsuzaki
小松崎 茂樹
Tomoe Takamura
高村 友恵
Fumio Nakano
文雄 中野
Toshikazu Narahara
奈良原 俊和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide a lubricant for cold working which forms a high-quality lubricating film with a high operating efficiency when applied to metals for cold working by coating, prepd. by adding a polyphosphoric acid (salt) and an organic sulfur compd., etc. to a base lubricating oil. CONSTITUTION:The lubricant consists of about 1-5wt% polyphosphoric acid (salt) (e.g. polyphosphoric acid or acidic sodium polyphosphate), about 1-20wt% organic compd. which contains phosphorus (or sulfur or chlorine) (e.g. triphenyl phosphite, dibenzyl sulfide or chlorinated paraffin) and the balance of lubricating oil (e.g. mineral oil). Addition of about 5-15wt% fatty acid (e.g. butanoic or oleic acid) facilitates formation of lubricating film.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、冷間加工などの塑性加工を行う際に加工時の
変形熱や摩擦熱を利用して金属表面に潤滑被膜を形成す
る塑性加工用潤滑油に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to plastic processing in which a lubricating film is formed on a metal surface using deformation heat and frictional heat during plastic processing such as cold working. Regarding lubricating oil for use.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

金属の塑性加工用の潤滑剤は、加工の際の変形熱及び摩
擦熱等による温度上昇、新生面の増大などに対して、十
分な潤滑性能を肩するものでなければならない。これら
の潤滑剤には、鉱油及び合成油または、これらの混合油
を主成分とする水溶性、非水溶性の液体潤滑剤に金属石
けん、牛脂などの半固体状潤滑剤及び硫黄系、塩素系、
燐素なとの極圧剤や黒鉛、二硫化モリブデンなどの固体
潤滑剤等を配合したものが使用されている。加工度の低
い冷間加工においては、上記の潤滑剤が使用できるが、
高温、高面圧となる加工度の高い場合や複雑な形状を有
する成形品では、潤滑剤の耐荷重性、耐熱性等が不十分
なため焼付が生じ十分満足するものがない。塑性変形が
大きい場合や複雑な形状のものを成形する場合の潤滑剤
として、素材表面に銅などの軟質金属をメッキ処理を施
す方法や合成樹脂系の被膜をコーテングする方法、また
は、リン酸塩被膜処理、蓚酸塩被膜処理などのボンデラ
イト・ボンダリューべ処理等が用いられている。これら
の潤滑被膜処理を施すには、十分な前処理が必要である
と共に、被膜形成の処理工程が複雑であるため多大な労
力と経費が必要とするといった問題がある。また、成形
後の被膜除去、処理廃液の公害といった問題がある。近
年、燐酸及びその塩、硼酸及びその塩、アルカリ金属の
炭酸塩、硝酸塩、硫酸塩及びその水酸化物及び層状珪酸
塩等を含有する潤滑剤が提案されている(特開昭57−
73089号公報)。これらの潤滑剤は、P2αhB2
02 、 M2O(Mはアルカリ金属)を含有する水溶
性ガラス粉末と層状珪酸塩または、上記混合物と水とか
ら成るため、冷間加工の如き低温下(約300C以下)
で潤滑性が発揮できないために冷間加工用の潤滑剤とし
ては使用できない。また、多価金属カチオン、オルト燐
酸塩及び炭素原子数10〜36のアルキルアリ−ルマタ
はアルキルアリールを反応させた該潤滑剤の含有水分が
20重量%以下から人る冷間加工用酸性潤滑剤や、さら
に上記潤滑剤に付加剤として鉱油。
A lubricant for plastic working of metals must have sufficient lubrication performance to withstand temperature rises due to deformation heat, frictional heat, etc. during processing, and increase in new surfaces. These lubricants include water-soluble and water-insoluble liquid lubricants whose main ingredients are mineral oil, synthetic oil, or a mixture of these oils, semi-solid lubricants such as metal soap and beef tallow, and sulfur-based and chlorine-based lubricants. ,
A mixture of extreme pressure agents such as phosphorus and solid lubricants such as graphite and molybdenum disulfide is used. The above lubricants can be used in cold working with a low degree of processing, but
In cases where the degree of processing is high at high temperatures and surface pressures, or in molded products having complex shapes, the lubricant may seize due to insufficient load carrying capacity, heat resistance, etc., and is not fully satisfactory. As a lubricant when molding objects with large plastic deformation or complex shapes, methods include plating the surface of the material with a soft metal such as copper, coating it with a synthetic resin film, or using phosphate. Film treatment, bonderite/bonderite treatment such as oxalate film treatment, etc. are used. In order to apply these lubricating coating treatments, there are problems in that sufficient pretreatment is required, and the process of forming the coating is complicated, requiring a great deal of labor and expense. Further, there are problems such as removal of the coating after molding and pollution of the processing waste liquid. In recent years, lubricants containing phosphoric acid and its salts, boric acid and its salts, alkali metal carbonates, nitrates, sulfates and their hydroxides, layered silicates, etc. have been proposed (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 1983-1989)
Publication No. 73089). These lubricants are P2αhB2
02, consists of a water-soluble glass powder containing M2O (M is an alkali metal), a layered silicate, or a mixture of the above and water, so it cannot be used at low temperatures (approximately 300C or less) such as during cold working.
It cannot be used as a lubricant for cold working because it cannot exhibit lubricity. In addition, polyvalent metal cations, orthophosphates, and alkyl aryl matases having 10 to 36 carbon atoms are used as acidic lubricants for cold working when the water content of the lubricant is 20% by weight or less. Or even mineral oil as an additive to the above lubricants.

カルボン酸及びアルキルアミンを混合が併用した液体ま
たはペースト状ものがある。これらのfll滑剤はバイ
ブ等の引抜には良好な結果を示すが、断面減少率の高い
中実鋼材の加工の要H青にそぐわないものが生ずるとい
う問題がある。そこで、上記の問題点を解決するため、
本発明者らは、先に縮合リン酸又はその塩及びこれの他
に脂肪酸をy閏滑油に含有した塑性加工用潤滑剤を検討
した。しかし、この塑性加工用潤滑剤は、断面減少率が
75%以上といった加工度が高い場合、加工形成によっ
ては金型温度が1000以上に達するとノックアウト時
、成形品が座屈し、ノックアウトできない場合が生する
といった欠点があることが判った。
There are liquid or paste products that contain a mixture of carboxylic acid and alkylamine. Although these fll lubricants show good results in drawing out vibrators, etc., there is a problem in that they do not meet the requirements for machining solid steel materials with a high area reduction rate. Therefore, in order to solve the above problems,
The present inventors previously studied a lubricant for plastic working in which a lubricant oil contains condensed phosphoric acid or a salt thereof and a fatty acid in addition to the condensed phosphoric acid. However, with this lubricant for plastic working, when the degree of processing is high, such as a reduction in area of 75% or more, depending on the processing and forming, if the mold temperature reaches 1000°C or more, the molded product may buckle during knockout and may not be able to be knocked out. It turns out that there are some drawbacks, such as the fact that

この原因について種々検討したところ、金型温度が10
00以上になると加工時、金属基面に形成される潤滑被
膜の潤滑性不足により摩擦係数が大きくなるということ
が判明した。
After various studies on the cause of this, we found that the mold temperature was 10
It has been found that when the value exceeds 00, the coefficient of friction increases due to insufficient lubricity of the lubricating film formed on the metal base surface during processing.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、上記の欠点をなくするため本発明者等
が種々検討した結果、高温、高面圧となる高加工度にお
いても潤滑被膜の潤滑性を大幅に改善し、かつ低温下で
の冷間加工においても良好な加工性能を有する高性能な
塑性加工用潤滑剤を提供することにある。
The purpose of the present invention is to significantly improve the lubricity of the lubricating film even under high working conditions with high temperatures and high surface pressures, and to improve the lubricity of the lubricating film under low temperatures. The object of the present invention is to provide a high-performance lubricant for plastic working that has good working performance even in cold working.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、潤滑油に縮合リン酸又はその塩と燐。 The present invention uses condensed phosphoric acid or its salt and phosphorus in lubricating oil.

硫黄、塩素から選ばれる元素を含有する有機化合物の群
よシ選ばれた1種以上の添加剤を含有させた液体潤滑剤
を金属表面又は全屋内に供給するのみで、塑性加工時の
変形熱や摩擦熱を利用して、金属表面に耐熱性と潤滑性
に優れた潤滑被膜を形成するようにしたものでおる。
By simply supplying a liquid lubricant containing one or more additives selected from a group of organic compounds containing elements selected from sulfur and chlorine to the metal surface or the entire interior, it is possible to reduce the heat of deformation during plastic working. It is designed to form a lubricating film with excellent heat resistance and lubricity on the metal surface by using frictional heat.

本発明は、望ましくはこの潤滑油に飽和脂肪酸又は不飽
和脂肪酸を含有させることによって、可熱性と潤滑性に
優れた潤滑被膜の形成が更に促進させるようにする。
In the present invention, the lubricating oil preferably contains a saturated fatty acid or an unsaturated fatty acid to further promote the formation of a lubricating film having excellent heatability and lubricity.

本発明において、縮合リン酸又はその塩としては、ポリ
リン酸、ビロリン酸、メタリン酸、酸性ピロリン酸塩、
酸性ポリリン酸塩及び酸性メタリン酸塩が挙げられる。
In the present invention, the condensed phosphoric acid or its salt includes polyphosphoric acid, birophosphoric acid, metaphosphoric acid, acid pyrophosphate,
Examples include acidic polyphosphates and acidic metaphosphates.

酸性ビロリン酸塩としては、酸性ピロリン酸ナトリウム
、酸性ビロリン酸カリウム、酸性ポリリン酸塩としては
、酸性ポリリン酸ナトリウム、酸性ポリリン酸カリウム
、酸性メタリン酸塩としては酸性メタリン酸ナトリウム
等が挙げられる。冷間加工用潤滑剤の構成の1つである
縮合リン酸又はその塩は、当該潤滑による金属表面に潤
滑被膜形成の主要因子であシ、その配合量は、加工条件
によって適宜増減することによって潤滑被膜形成の反応
量を左右することが可能である。
Examples of the acid birophosphate include sodium acid pyrophosphate and potassium acid birophosphate; examples of the acid polyphosphate include sodium acid polyphosphate and potassium acid polyphosphate; and examples of the acid metaphosphate include sodium acid metaphosphate. Condensed phosphoric acid or its salt, which is one of the constituents of the lubricant for cold working, is the main factor in forming a lubricant film on the metal surface due to the lubrication, and its blending amount can be adjusted as appropriate depending on the processing conditions. It is possible to influence the amount of reaction for lubricant film formation.

燐系化合物としては、亜リン酸エステル、リン酸エステ
ルである。亜リン酸エステルとしては、トリフェニルホ
スファイト、トリクレジルホスファイト、ジフェニルノ
ニルフェニルホスファイト。
Examples of phosphorus compounds include phosphorous esters and phosphoric esters. Phosphite esters include triphenyl phosphite, tricresyl phosphite, and diphenylnonylphenyl phosphite.

トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリイソオク
チルホスファイト、ジフェニルインデシルホスファイト
、フェニルジイソデフルホスファイト、トリイソデシル
ホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリオクタ
デシルホスファイト。
Tris (nonylphenyl) phosphite, triisooctyl phosphite, diphenyl indecyl phosphite, phenyl diisodeflu phosphite, triisodecyl phosphite, trilauryl phosphite, triotadecyl phosphite.

トリオレイルホスファイト、トリラウリルトリチオホス
ファイト、ジイソデシルハイドロジエンホスファイト、
ジラウリルハイドロジエンポスファイト、ジオレイルハ
イドロジエンホスファイト。
Trioleyl phosphite, trilauryl trithiophosphite, diisodecylhydrodiene phosphite,
Dilaurylhydrodiene phosphite, dioleylhydrodiene phosphite.

トリスクロロエチルホスファイト、トリストリデシルホ
スファイト、ジブチルハイドロジエンホスファイト等を
挙げることが出来る。リン酸エステルとしては、トリメ
チルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチ
ルホスフェート、トリプトキシエチルホスフェート、ト
リフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、
トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホス
フェート、オクチルジフェニルホスフェート、キシレニ
ルジフェニルホスフェート、トリラウリルホスフェート
、トリセチルホスフェート、)IJステアリルホスフェ
ート、トリオレイルホスフェート。
Examples include trischloroethyl phosphite, tristridecyl phosphite, dibutylhydrodiene phosphite, and the like. Phosphate esters include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, tryptoxyethyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate,
Trixylenyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, octyldiphenyl phosphate, xylenyl diphenyl phosphate, trilauryl phosphate, tricetyl phosphate,) IJ stearyl phosphate, trioleyl phosphate.

ジブチルホスフェート、モツプチルホスフェート。Dibutyl phosphate, motuputyl phosphate.

ジオクチルホスフェート、モノイソデシルホスフェート
、トリスクロロエチルホスフェート、トリスクロロエチ
ルホスフェート、メチルアシドホスフェート、イソプロ
ピルアシドポスフェート。
Dioctyl phosphate, monoisodecyl phosphate, trischloroethyl phosphate, trischloroethyl phosphate, methyl acid phosphate, isopropyl acid phosphate.

ブチルアシドホスフェート、オクチルアシドポスフェー
ト、インデシルアシドホスフェート、ラウリルアシドホ
スフェート、トリデカノールアシドホスフェート、オク
タデシルアシドホスフェート。
Butyl acid phosphate, octyl acid phosphate, indecyl acid phosphate, lauryl acid phosphate, tridecanol acid phosphate, octadecyl acid phosphate.

オレイルアシドホスフェート等が挙げられる。Examples include oleyl acid phosphate.

硫黄系化合物としては、硫化油脂、硫化ジペンテン、硫
化インプデン、硫化オレフィン、ジベンジルジサルファ
イド、ポリサルファイド、ザンチックジサルファイド、
ジterブチルサルファイド、ジフェニルジサルファイ
ド、ジnプチルジサルファイド、ジterノニルポリサ
ルファイド、ジnオクチルジサルファイド、ポリ4オキ
シエチレンポリサルファイド等が挙げられる。
Examples of sulfur compounds include sulfurized oils and fats, sulfurized dipentene, sulfurized impdensate, sulfurized olefin, dibenzyl disulfide, polysulfide, xanthic disulfide,
Examples include di-terbutyl sulfide, diphenyl disulfide, di-n-butyl disulfide, di-ter-nonyl polysulfide, di-n-octyl disulfide, poly-4oxyethylene polysulfide, and the like.

塩素系化合物としては、塩素系パラフィン、塩素化油脂
、塩素化脂肪酸エステル、五塩化脂肪酸エステル等が挙
げられる。
Examples of chlorinated compounds include chlorinated paraffins, chlorinated oils and fats, chlorinated fatty acid esters, pentachlorinated fatty acid esters, and the like.

これらの縮合リン酸又はその塩と燐、硫黄、塩素系化合
物の群よシ選ばれた1種以上の添加剤を潤滑油に含有さ
せる。潤滑油に鉱油、エステル油ポリニーチル油、シリ
コーン油、フッ素油等の合成油又はこれらの混合油を用
いる場合、縮合リン酸又はその塩は乳化剤によって均一
に懸濁分散させて用いるのがよい。乳化剤には、潤滑油
及び縮合リン酸又はその塩の掴類によって任意に選定す
べきであるが、−例としてポリメリックコハク酸のエス
テルとポリメタアクリレート又はポリメタアクリル酸エ
ステル、エチレン・α−オレフィン共重合体、スチレン
・イソブチレンの共重合体。
The lubricating oil contains one or more additives selected from the group of these condensed phosphoric acids or their salts and phosphorus, sulfur, and chlorine compounds. When using mineral oil, ester oil, polyvinyl oil, silicone oil, synthetic oil such as fluorine oil, or a mixture thereof as the lubricating oil, condensed phosphoric acid or its salt is preferably uniformly suspended and dispersed using an emulsifier. Emulsifiers should be selected arbitrarily depending on the nature of the lubricating oil and condensed phosphoric acid or its salts; examples include esters of polymeric succinic acid and polymethacrylates or polymethacrylic acid esters, ethylene/α-olefins, etc. Copolymer, styrene/isobutylene copolymer.

ポリインブチレン等の併用が有効である。It is effective to use polyimbutylene in combination.

潤滑油が水溶性潤滑油、例えばポリエチレングリコール
、ポリプロピレングリコール等を用いる場合、乳化剤の
添加は必要としない。したがって、本発明において使用
される潤滑油は、加工条件、加工度、加工温度等に応じ
て選定されるべきである。
When the lubricating oil is a water-soluble lubricating oil, such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, etc., the addition of an emulsifier is not necessary. Therefore, the lubricating oil used in the present invention should be selected depending on processing conditions, processing degree, processing temperature, etc.

縮合リン酸又はその塩と燐、硫黄、塩素系化合物から選
ばれる1種以上を含有された潤滑油は、加工時の摩擦熱
や変形熱によって金属表面に形成される縮合リン酸と燐
、硫黄、塩素を含有する潤滑被膜は、極圧性及び広い温
度範囲で優れた潤滑効果を発揮する。
A lubricating oil containing one or more selected from condensed phosphoric acid or its salts and phosphorus, sulfur, and chlorine-based compounds is a lubricating oil containing condensed phosphoric acid, phosphorus, and sulfur that are formed on the metal surface due to frictional heat and deformation heat during processing. A lubricating film containing chlorine exhibits excellent lubricating effects under extreme pressure and over a wide temperature range.

本発明において、縮合リン酸又はその塩と燐。In the present invention, condensed phosphoric acid or a salt thereof and phosphorus.

硫黄、塩素系化合物の他に、脂肪酸が含有さtする。In addition to sulfur and chlorine compounds, it also contains fatty acids.

脂肪酸の併用によって、縮合リン酸及び燐または硫黄、
および塩素等から成る被膜は、極圧性、耐熱性、潤滑性
が一層向上し優れた加工性能を示し、より複雑な成形品
を加工することが可能である。
By using fatty acids together, condensed phosphoric acid and phosphorus or sulfur,
A film made of chlorine, etc. has further improved extreme pressure properties, heat resistance, and lubricity, exhibits excellent processing performance, and is capable of processing more complex molded products.

脂肪酸には、ブタン酸、ヘギザン酸、ヘプタン酸、オク
タン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ドデカン
酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、
ヘキサデカン酸、へブタデカンば、オクタデカン酸なと
の直鎖脂肪酸及び2・4ヘキサジエン酸、trans−
2,cis−4デカジエン酸、6,10.14−へキサ
デカトリエン酸、cis−9、cis−12、オクタデ
カジエン酸、cis−9、cjs−12、cis−15
オクタデカトリエン酸、オレイン酸などの不飽和脂肪酸
、または、不飽和脂肪酸を加熱し、または触媒を用いて
三量化したダイマー酸などが含まれる。
Fatty acids include butanoic acid, hegyzanic acid, heptanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, dodecanoic acid, tridecanoic acid, tetradecanoic acid, pentadecanoic acid,
Straight chain fatty acids such as hexadecanoic acid, hebutadecane, octadecanoic acid and 2,4 hexadienoic acid, trans-
2, cis-4 decadienoic acid, 6,10.14-hexadecatrienoic acid, cis-9, cis-12, octadecadienoic acid, cis-9, cjs-12, cis-15
These include unsaturated fatty acids such as octadecatrienoic acid and oleic acid, and dimer acids obtained by trimerizing unsaturated fatty acids by heating or using a catalyst.

潤滑油と縮合リン酸又はその塩と燐、硫黄、塩素系化合
物から選ばれる1種以上含有する極圧剤を含有する冷間
加工用潤滑剤の場合、潤滑油1〜10重量%、縮合リン
酸又はその塩1〜5重量%、燐、硫黄、塩素系極圧剤2
〜20重量%の範囲が望ましい。潤滑油と縮合リン酸又
はその塩と燐。
In the case of a lubricant for cold working containing a lubricating oil, condensed phosphoric acid or its salt, and an extreme pressure agent containing one or more selected from phosphorus, sulfur, and chlorine compounds, 1 to 10% by weight of the lubricating oil, condensed phosphorus Acid or its salt 1-5% by weight, phosphorus, sulfur, chlorine-based extreme pressure agent 2
A range of 20% by weight is desirable. Lubricating oil, condensed phosphoric acid or its salts, and phosphorus.

硫黄、塩素系極圧剤及び脂肪酸とからなる冷間加工用潤
滑剤の場合、潤滑油1〜10重量%、縮合リン酸又はそ
の塩1〜5重量%、燐、硫黄または塩素系極圧剤1〜2
0重量%、脂肪酸5〜15重量%が望ましい。
In the case of a cold working lubricant consisting of sulfur, a chlorine-based extreme pressure agent, and a fatty acid, 1 to 10% by weight of lubricating oil, 1 to 5% by weight of condensed phosphoric acid or its salt, phosphorus, sulfur, or chlorine-based extreme pressure agent. 1-2
0% by weight, preferably 5-15% by weight of fatty acids.

加工時の金型温度が約300C越えるような裔温の場合
本発明で得られた冷間加工用潤滑剤に、潤滑付与剤とし
て黒鉛、二硫化モリブデン、窒化ボロン、テフロン、フ
ン化カーボンなどの固体潤滑剤を用いることができる。
When the die temperature during processing exceeds about 300C, the lubricant for cold working obtained by the present invention may contain graphite, molybdenum disulfide, boron nitride, Teflon, carbon fluoride, etc. as a lubricant. Solid lubricants can be used.

本発明の潤滑剤は、スプレー、ブラッシング。The lubricant of the present invention can be used for spraying and brushing.

ハケ塗シ、ロールコート方式等の公知の方法によって冷
間加工しようとする金属材料表面又は金型加工面に塗布
することによって目的を達成できる。
The purpose can be achieved by applying it to the surface of the metal material to be cold worked or the surface of the mold by a known method such as brush coating or roll coating.

また、本発明の冷間加工用潤滑剤または冷間加工しよう
とする金属材料のいずれか一方を加熱し金属材料を油中
に浸漬して、金属材料表面に潤滑被膜処理を施した後、
加工することもできるので、従来の被膜処理のような複
雑な工程が不要となり極めて簡便である。
Further, after heating either the lubricant for cold working of the present invention or the metal material to be cold worked and immersing the metal material in oil to apply a lubricating film treatment to the surface of the metal material,
Since it can also be processed, complicated processes such as conventional film processing are unnecessary, making it extremely simple.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、実施例により本発明の冷間加工用潤滑剤の効果を
示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。
Hereinafter, the effects of the cold working lubricant of the present invention will be shown by Examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1 第1図に示すように直径φ9.9、長さ30間、先端角
90度ノーズ付円柱状のクロム・モリブデン鋼(80M
415)の素材1の表面に第1表に示す組成の冷間加工
用潤滑剤を塗布した。次いで第2図に示すように押出角
120角、絞シ径φ5(断面減少率75%)の金型(超
硬■6製)2とポンチ3により前方押出し法で素材1の
加工を行い、加工性能を評価した。評価結果を第2表に
示した。なお、加工性能の評価法は、金型2にバンドヒ
ータ4を取付け、金型温度を室温から5〜110Cずつ
段階的に上げ冷間加工用潤滑剤を塗布した素材1を10
本ずつ加工し、加工後の素材表面に焼付現象が生じない
最高の金型温度を測定した。この温度が高い程、潤滑剤
の加工性能が優れている。また、本発明のものと比較対
照したものは、次の通りである。
Example 1 As shown in Fig. 1, a cylindrical chromium-molybdenum steel (80M
A lubricant for cold working having the composition shown in Table 1 was applied to the surface of Material 1 of No. 415). Next, as shown in Fig. 2, the material 1 was processed by the forward extrusion method using a mold (made of carbide 6) with an extrusion angle of 120 squares and a drawing diameter of φ5 (section reduction rate of 75%) and a punch 3. Processing performance was evaluated. The evaluation results are shown in Table 2. The evaluation method for machining performance was as follows: A band heater 4 was attached to the mold 2, and the mold temperature was raised stepwise from room temperature by 5 to 110C.
Each piece was processed and the highest mold temperature at which no seizure occurred on the surface of the processed material was measured. The higher the temperature, the better the processing performance of the lubricant. In addition, the following examples were compared and contrasted with those of the present invention.

比較例1 (市販加工油) ペース油:鉱油 残量 比較例2 ポリリン酸(P2O3として84%):5重量%約30
%の燐酸鉄 =1重量% オレイルアルコール :2重ft% 鉱油(40Cの粘度150C5t)二65重1%オレイ
/酸 =20重量% オレイルアミン =5重量% 水 −2重量% 比較例1及び2についても実施例1〜16と同様にして
加工性能を評価した。これらの結果を第2表に示す。
Comparative Example 1 (Commercially available processing oil) Pace oil: Mineral oil Remaining amount Comparative Example 2 Polyphosphoric acid (84% as P2O3): 5% by weight approx. 30
% iron phosphate = 1 wt% Oleyl alcohol: 2 wt% Mineral oil (40C viscosity 150C5t) 265 wt 1% oleyl/acid = 20 wt% Oleylamine = 5 wt% Water -2 wt% Regarding comparative examples 1 and 2 The processing performance was also evaluated in the same manner as in Examples 1 to 16. These results are shown in Table 2.

第2表から明らかなように本発明の冷間加工用潤滑剤(
組成A1〜16)では加工性が著しく向上することが分
る。また、実施例1,10及び14の冷間力ロエ用潤滑
剤を用い、図1に示しだ素材1を100Cに加熱し、上
記潤滑剤油中に浸漬して潤滑被膜処理をしたものについ
て同様の加工性能を評価した結果、第2表と同様、良好
な加工性能を示した。
As is clear from Table 2, the cold working lubricant of the present invention (
It can be seen that compositions A1-16) significantly improve workability. In addition, the same applies to the material 1 shown in FIG. 1 which was heated to 100C using the cold Loe lubricants of Examples 1, 10 and 14, and was immersed in the above lubricant oil to form a lubricating film. As a result of evaluating the machining performance, as shown in Table 2, good machining performance was shown.

実施例2 実施例1と同じ鉱油をベース油及び金型、素材を使用し
、ピロリン酸及び酸性ビロリン酸ナトリウムと硫黄系化
合物を第3表に示す組成の冷間加工用潤滑剤の加工性能
を評価した。評価結果を第3表に併記した。第3表の結
果から明らかなように本発明の冷間加工用潤滑剤は、第
2表に示した比較例のものに比し、良好な加工性能が得
られた。
Example 2 Using the same mineral oil as the base oil, mold, and materials as in Example 1, the machining performance of a cold working lubricant having the composition shown in Table 3, including pyrophosphoric acid, sodium acid birophosphate, and sulfur compounds, was evaluated. evaluated. The evaluation results are also listed in Table 3. As is clear from the results in Table 3, the cold working lubricant of the present invention provided better machining performance than the comparative example shown in Table 2.

実施例3 実施例1と同じ粘度を有する鉱油ベース油及び金型、素
材を使用し、ピロリン酸及び酸性ピロリン酸ナトリウム
を使用し、これと塩素系化合物を第4表に示す組成の冷
間加工用潤滑剤の加工性能を評価した。評価結果を第4
表に併記した。第4表の結果から明らかなように本発明
の冷間加工用潤滑剤は、第2表に示した比較例のものに
比し、良好な加工性能が得られた。
Example 3 Cold working using a mineral oil base oil having the same viscosity as Example 1, a mold, and materials, using pyrophosphoric acid and acidic sodium pyrophosphate, and having a composition shown in Table 4 using this and a chlorine-based compound. The machining performance of the lubricant was evaluated. 4th evaluation result
Also listed in the table. As is clear from the results in Table 4, the cold working lubricant of the present invention provided better machining performance than the comparative example shown in Table 2.

実施例4 実施例1と同じ粘度を有する鉱油をベース油及び金型、
素材を使用し、縮合リン酸又はその塩の1種以上と燐、
硫黄、塩素系化合物及び脂肪酸を第5表に示す組成の冷
間加工用潤滑剤の加工性能を評価した。評価結果を第6
異に示した。
Example 4 Mineral oil having the same viscosity as Example 1 was used as base oil and mold,
Using a material, one or more types of condensed phosphoric acid or its salts and phosphorus,
The processing performance of cold working lubricants having the compositions of sulfur, chlorine compounds, and fatty acids shown in Table 5 was evaluated. The evaluation results are shown in the 6th
It was shown differently.

第6表の結果から明らかなように本発明の冷間加工用潤
滑剤は、第2表に示した比較例に比し、良好な加工性能
が侍られた。なお、塩素系化合物を20重量%配合した
場合、屋内で加工品を保管(室温、大気中放置)したと
ころ1〜2放置後、加工面に錆の発生が認められた。し
かし、5重量%の場合は、5〜7放置後に微少な点錆が
認められた5 第 6 表 実施例5 ポリリン酸、燐系、硫黄系および塩素系化合物と合成油
をベース油に用いた場合の加工性能を評価するため、第
7表に示した添加剤を配合し、ベース油の種類による添
加剤の効果を実施例1と同様な方法で検討した。結果を
第7表に併記した。
As is clear from the results in Table 6, the cold working lubricant of the present invention had better working performance than the comparative example shown in Table 2. In addition, when 20% by weight of a chlorine-based compound was blended, when the processed product was stored indoors (at room temperature and left in the atmosphere), rust formation was observed on the processed surface after 1 to 2 days of storage. However, in the case of 5% by weight, slight spot rust was observed after being left for 5 to 7 days.5 Table 6 Example 5 Polyphosphoric acid, phosphorus, sulfur, and chlorine compounds and synthetic oil were used as base oil. In order to evaluate the processing performance in this case, the additives shown in Table 7 were blended, and the effects of the additives depending on the type of base oil were examined in the same manner as in Example 1. The results are also listed in Table 7.

第7表の結果から明らかなように、いずれのベース油に
おいても良好な加工性能を示すことが分る。
As is clear from the results in Table 7, it can be seen that all base oils exhibit good processing performance.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように本発明によれば、潤滑油に縮合リン酸又は
その塩から選ばれる1種以上の化合物と燐、硫黄、塩素
系化合物から選択される1種以上の化合物を添加した冷
間加工用潤滑剤または、上記潤滑剤組成物にさらに脂肪
酸添加から成る冷間加工用潤滑剤は、素材表面又は金型
加工面に塗布するのみで、加工時の熱によシ耐熱性と潤
滑性に優れた潤滑被膜が形成され焼付防止に有効に働く
ので、処理工程が簡略化さnX製品コストの低減に大き
く寄与する。
As described above, according to the present invention, cold processing is performed by adding one or more compounds selected from condensed phosphoric acid or its salts and one or more compounds selected from phosphorus, sulfur, and chlorine compounds to a lubricating oil. A lubricant for cold working or a lubricant for cold working consisting of the above lubricant composition with the addition of a fatty acid can improve heat resistance and lubricity by simply applying it to the surface of the material or the machined surface of the mold. An excellent lubricating film is formed and works effectively to prevent seizure, which simplifies the processing process and greatly contributes to reducing nX product costs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は冷間加工用素材の一例の側面図、第2図!″i
第1図の素材を加工する本発明の一実施例に係る冷間加
工装置の金型断面図である。 1・・・素材、2・・・菫型、3・・・ポンチ、4・・
・バンドヒータ。 澄 1 閃 乃 ?”図 第1頁の続き QInt、CI、4 識別記号 庁内整理番号@発明者
 奈良原 俊和 日立重輪3丁目所内
Figure 1 is a side view of an example of a material for cold working, Figure 2! ″i
FIG. 2 is a sectional view of a mold of a cold working apparatus according to an embodiment of the present invention for processing the material shown in FIG. 1; 1...Material, 2...Violet shape, 3...Punch, 4...
・Band heater. Sumi 1 Shino? ”Continued from Figure 1st page QInt, CI, 4 Identification code Office reference number @ Inventor Toshikazu Narahara Inside Hitachi Juwa 3-chome

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、縮合リン酸或いはその塩から選ばれる少なくとも1
種の化合物と、燐、硫黄、塩素から選ばれる少なくとも
1種の元素を含む有機化合物とを含むことを特徴とする
冷間加工用潤滑剤。 2、特許請求の範囲第1項記載において、更に脂肪酸を
・さ゛むことを特徴とする冷間加工用潤滑剤。 3、冷間塑性加工する金属材料表面或いはこれに対向す
る金型加工面に冷間加工用潤滑剤を塗布し、加工時に発
生する熱を利用して前記金属表面上に潤滑被膜を形成す
る冷間加工方法において、前記潤滑被膜が縮合リン酸或
いはその塩から選ばれる少々くとも1種の化合物と、燐
、硫黄、塩素から選ばれる少なくとも1種の元素を含む
有機化合物とを含むことを特徴とする冷間加工方法。
[Claims] 1. At least one selected from condensed phosphoric acid or a salt thereof
A lubricant for cold working, characterized in that it contains a seed compound and an organic compound containing at least one element selected from phosphorus, sulfur, and chlorine. 2. The lubricant for cold working according to claim 1, further comprising a fatty acid. 3. A cold working lubricant is applied to the surface of the metal material to be subjected to cold plastic working or the processing surface of the mold opposite thereto, and a lubricant film is formed on the metal surface using the heat generated during processing. In the machining method, the lubricating film contains at least one compound selected from condensed phosphoric acid or a salt thereof, and an organic compound containing at least one element selected from phosphorus, sulfur, and chlorine. cold working method.
JP23851783A 1983-09-28 1983-12-16 Lubricant for cold working and method of cold working Pending JPS60130692A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005320361A (en) * 2004-05-06 2005-11-17 Sugimura Kagaku Kogyo Kk Metalworking lubricant and method for forming metalworking solid lubricant film

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