JPS60141788A - 鋼板用冷間圧延油 - Google Patents
鋼板用冷間圧延油Info
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- JPS60141788A JPS60141788A JP24789583A JP24789583A JPS60141788A JP S60141788 A JPS60141788 A JP S60141788A JP 24789583 A JP24789583 A JP 24789583A JP 24789583 A JP24789583 A JP 24789583A JP S60141788 A JPS60141788 A JP S60141788A
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- Japan
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- rolling
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- animal
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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】
(産業上の利用分野)
本発明は、鋼板の冷間圧延において、高圧延荷重の高速
圧延条件で連続鋳造に使用される鋼板用冷間圧延油に関
するものである。
圧延条件で連続鋳造に使用される鋼板用冷間圧延油に関
するものである。
(従来の技術)
冷間圧延油は鋼板を冷間圧延する際に、ワークロールと
被圧延材の間(以下ロールバイト と称する)にエマル
ジョンの形で供給され、摩擦係数を低くして、圧延の際
の発熱、荷重を抑える役目を持っている。圧延油の基油
は、鉱油系と合成エステル系とパーム油、牛脂に代表さ
れる動植物油脂系の3系列に大きく分類される。鉱油系
を基油とするものは、油膜強度は劣るがバーンオフ性に
優れているために比較的仕上厚が厚くて、圧下率の低い
材料に用いられ、圧延摸の洗浄工程を省略するいわゆる
ミルクリーンプロセスに好適とされている。又合成エス
テル系はバーンオフ性に優れかつ油膜強度もかなり強い
ので一般的に鉱油系に適量配合されてミルクリーンプロ
セスに使用されている。
被圧延材の間(以下ロールバイト と称する)にエマル
ジョンの形で供給され、摩擦係数を低くして、圧延の際
の発熱、荷重を抑える役目を持っている。圧延油の基油
は、鉱油系と合成エステル系とパーム油、牛脂に代表さ
れる動植物油脂系の3系列に大きく分類される。鉱油系
を基油とするものは、油膜強度は劣るがバーンオフ性に
優れているために比較的仕上厚が厚くて、圧下率の低い
材料に用いられ、圧延摸の洗浄工程を省略するいわゆる
ミルクリーンプロセスに好適とされている。又合成エス
テル系はバーンオフ性に優れかつ油膜強度もかなり強い
ので一般的に鉱油系に適量配合されてミルクリーンプロ
セスに使用されている。
一方、動植物油脂系は油膜の強度が強く、高圧延荷重高
速圧延の条件下においても、ロールバイトに充分な油膜
を形成させ、優れた潤滑性能を発揮することが出来る為
、圧下率が高く、かつ高速で圧延される仕上厚0.4m
l11以下の薄物の冷間圧延に好適とされている。これ
等の動植物油脂が優れた油膜強度とm滑性を有する理由
としては、基油を構成するものの分子量が大きく、粘度
が50℃で25cst以上という高い値であること、吸
着性に富んでいることの他に、高級脂肪酸がある程度含
まれていること等があげられる。
速圧延の条件下においても、ロールバイトに充分な油膜
を形成させ、優れた潤滑性能を発揮することが出来る為
、圧下率が高く、かつ高速で圧延される仕上厚0.4m
l11以下の薄物の冷間圧延に好適とされている。これ
等の動植物油脂が優れた油膜強度とm滑性を有する理由
としては、基油を構成するものの分子量が大きく、粘度
が50℃で25cst以上という高い値であること、吸
着性に富んでいることの他に、高級脂肪酸がある程度含
まれていること等があげられる。
近年、被圧延材料(冷延製品)の連続鋳造化が進み、そ
の90%以上がへβキルト連続鋳造材となっている。こ
れに伴って薄物鋼板、特にブリキ原板の圧延において、
ワークロールの平滑化摩耗現象(粗度摩擦)と、圧延油
の高過ぎる潤滑性能により、ロールバイトでの摩擦係数
が下り過ぎて、不安定スリップ現象が発生しはじめた。
の90%以上がへβキルト連続鋳造材となっている。こ
れに伴って薄物鋼板、特にブリキ原板の圧延において、
ワークロールの平滑化摩耗現象(粗度摩擦)と、圧延油
の高過ぎる潤滑性能により、ロールバイトでの摩擦係数
が下り過ぎて、不安定スリップ現象が発生しはじめた。
摩擦係数とロールバイト中の先進率の関係は第1図に示
したグラフの様になることが良く知られている。即ち摩
擦係数が低くなると先進率は小さくなる。摩擦係数が0
.01になると圧下率が35%位で先進率はOとなり、
スリップを生じる様になる。また発明者らが、へβキル
ド連続鋳造材(以下CC材と称する)、インゴット鋳造
材(以下IC材と称する)、それぞれの圧延中に得られ
る圧下刃、張力の値と、その時の被圧延材料の変形抵抗
値からKARMANの微分方程式によって、摩擦係数の
変化を割算すると、第2図に示したグq− ラフの様になる。これから、明らかに被圧延材がIC材
の場合に比べてCC材の場合の摩擦係数の低下が早いこ
とがわかる。
したグラフの様になることが良く知られている。即ち摩
擦係数が低くなると先進率は小さくなる。摩擦係数が0
.01になると圧下率が35%位で先進率はOとなり、
スリップを生じる様になる。また発明者らが、へβキル
ド連続鋳造材(以下CC材と称する)、インゴット鋳造
材(以下IC材と称する)、それぞれの圧延中に得られ
る圧下刃、張力の値と、その時の被圧延材料の変形抵抗
値からKARMANの微分方程式によって、摩擦係数の
変化を割算すると、第2図に示したグq− ラフの様になる。これから、明らかに被圧延材がIC材
の場合に比べてCC材の場合の摩擦係数の低下が早いこ
とがわかる。
この理由はまだ明確ではないが、本発明者らの実験およ
び動植物基油の圧延油を使用した実圧延において、この
現象が主として現われることから、次の様に整理できる
。
び動植物基油の圧延油を使用した実圧延において、この
現象が主として現われることから、次の様に整理できる
。
(1)動植物油脂基油の代表的なものである牛脂(試演
1)と、低粘度エステル(試演2)とを下記表1の通り
の成分、試験機及び試験条件で比較すると牛脂の方が摩
擦係数が低く、摩擦面における流体潤滑領域の占める比
率が比較的高いことが理解できる(第3図参照)表1 0試験機:小型二段圧延11WR100φx 130L
mm0試験条件:3パス圧延(1−一タルリダクション
65%目票)圧延速度10mpm試験材5pcc−D
1.65 TX20.0WX 200L mmエマルジ
ョンC0NO3%、温度60℃、 流m 1.51/Mis WR粗度RZ〒0.8um
(エメリー紙#120研摩)(2)CC材はIC材と比
べて基油中に含まれる高級脂肪酸との反応性が高く高潤
滑性をもった反応生成物でる鉄石けんを生成し易い(第
4図参照)。
1)と、低粘度エステル(試演2)とを下記表1の通り
の成分、試験機及び試験条件で比較すると牛脂の方が摩
擦係数が低く、摩擦面における流体潤滑領域の占める比
率が比較的高いことが理解できる(第3図参照)表1 0試験機:小型二段圧延11WR100φx 130L
mm0試験条件:3パス圧延(1−一タルリダクション
65%目票)圧延速度10mpm試験材5pcc−D
1.65 TX20.0WX 200L mmエマルジ
ョンC0NO3%、温度60℃、 流m 1.51/Mis WR粗度RZ〒0.8um
(エメリー紙#120研摩)(2)CC材はIC材と比
べて基油中に含まれる高級脂肪酸との反応性が高く高潤
滑性をもった反応生成物でる鉄石けんを生成し易い(第
4図参照)。
(3)CC材の方がIC材より硬度が高い。
要するに、動植物油脂の持つ50℃で25cst以上と
言う高い粘度と反応生成物である高級脂肪酸の鉄石けん
の持つ高い粘性との相乗効果により摩擦面での金属接触
面積が減少し、流体潤滑領域が拡大され、粗度再生を伴
う大きな凝着摩耗が生じない。従ってロール研磨面の尖
端部の突起のみが消去され、結果として、ワークロール
表面の平滑化摩擦減少が促進され、CC材の方が摩擦係
数の低下が早いことにつながっているものと思われる。
言う高い粘度と反応生成物である高級脂肪酸の鉄石けん
の持つ高い粘性との相乗効果により摩擦面での金属接触
面積が減少し、流体潤滑領域が拡大され、粗度再生を伴
う大きな凝着摩耗が生じない。従ってロール研磨面の尖
端部の突起のみが消去され、結果として、ワークロール
表面の平滑化摩擦減少が促進され、CC材の方が摩擦係
数の低下が早いことにつながっているものと思われる。
4−
ワークロール表面の平滑化摩擦減少により、前述の如く
不安定スリップを生じ易く、これによって惹き起される
張力変動をトリガーとしてチャタリングを発生すること
がわかった。従ってワークロールを組替えて摩擦係数の
回復を図る必要がある。
不安定スリップを生じ易く、これによって惹き起される
張力変動をトリガーとしてチャタリングを発生すること
がわかった。従ってワークロールを組替えて摩擦係数の
回復を図る必要がある。
これ等の減少は、圧延能率を低下させるばかりでなく、
板厚不良などの異常や板破断が発生する欠点がある。
板厚不良などの異常や板破断が発生する欠点がある。
(発明の目的)
本発明はこれらの欠点を除去するためになされたもので
あって、ワークロールの摩擦によって生ずるスリップ及
びこれに誘起されるチタリングを生じにククシ、月っ耐
ロール摩耗性が良好でロールバイト内の摩擦係数が安定
した鋼板用冷間圧延油を提供しようとするものである。
あって、ワークロールの摩擦によって生ずるスリップ及
びこれに誘起されるチタリングを生じにククシ、月っ耐
ロール摩耗性が良好でロールバイト内の摩擦係数が安定
した鋼板用冷間圧延油を提供しようとするものである。
(発明の構成)
上記目的を達成するために本発明は、合成エステル、或
いは、これと動植物油脂との混合油を基油として用い、
この基油の粘度が50’Cで15cst以下であり、こ
れに炭素数6〜1oの低級脂肪酸を1〜10%を添加す
ることを特徴とする鋼板用冷間圧延油であって、前記基
油として用いる合成エステルとしては、ステアリン酸メ
チルエステル、牛脂脂肪酸メチルエステル、ステアリン
酸オクチルエステル、牛脂脂肪酸オクチルエステル、ス
テアリン酸ブチルエステル、ステアリン酸ネオペンチル
グリコールエステル、ヤシ油脂肪酸ネオペンチルグリコ
ールエステル等が挙げられる。こ嚇(動植物油脂として
牛脂、パーム油、豚脂、ヤシ油、なたね油等を添加して
も良いが、混合物としての粘度が50℃で15cst以
下であることが必須条件である。
いは、これと動植物油脂との混合油を基油として用い、
この基油の粘度が50’Cで15cst以下であり、こ
れに炭素数6〜1oの低級脂肪酸を1〜10%を添加す
ることを特徴とする鋼板用冷間圧延油であって、前記基
油として用いる合成エステルとしては、ステアリン酸メ
チルエステル、牛脂脂肪酸メチルエステル、ステアリン
酸オクチルエステル、牛脂脂肪酸オクチルエステル、ス
テアリン酸ブチルエステル、ステアリン酸ネオペンチル
グリコールエステル、ヤシ油脂肪酸ネオペンチルグリコ
ールエステル等が挙げられる。こ嚇(動植物油脂として
牛脂、パーム油、豚脂、ヤシ油、なたね油等を添加して
も良いが、混合物としての粘度が50℃で15cst以
下であることが必須条件である。
粘度が15cstを超えると、実施例に見られる如く、
粗度摩擦が急激に増加する。添加する低級脂肪酸として
は、カプロン酸、エナンチル酸、カプリル酸、ペラルゴ
ン酸、カプリン酸であり、その添加量は1〜10%であ
るが、好ましくは2〜7%である。添加量が1%未満の
時には下記表2に見られる如く、高級脂肪酸であるステ
アリン酸及び牛脂脂肪酸鉄石ケンの生成防止効果が、顕
著でなく、10%を越えると、その防止効果は飽和して
しまい、添加しただけの効果は得られない。
粗度摩擦が急激に増加する。添加する低級脂肪酸として
は、カプロン酸、エナンチル酸、カプリル酸、ペラルゴ
ン酸、カプリン酸であり、その添加量は1〜10%であ
るが、好ましくは2〜7%である。添加量が1%未満の
時には下記表2に見られる如く、高級脂肪酸であるステ
アリン酸及び牛脂脂肪酸鉄石ケンの生成防止効果が、顕
著でなく、10%を越えると、その防止効果は飽和して
しまい、添加しただけの効果は得られない。
(1)供試演
(2)試験方法
公知の回転劣化試験機を用い、鉄石ケンの生成を目的に
、エマルジョンを回転劣化させる。
、エマルジョンを回転劣化させる。
劣化後のエマルジョンから、溶剤分別法により鉄石ケン
を抽出し、それを酸分解、メチルエステル化した侵、そ
の脂肪ME成をガスクロマトグラフィにより宇部する。
を抽出し、それを酸分解、メチルエステル化した侵、そ
の脂肪ME成をガスクロマトグラフィにより宇部する。
へ
(3)劣化試験条件
雰囲気:80℃ Air、回転速度: 60rpm、7
− 試演:5%エマルジョン、鋼球:1/2インチー100
個、イモノ切粉:30g、 回転時間561−1 r O試験結果(カブリ1テアリン酸+牛脂脂肪酸)劣化の
状態を表3に示す 表3 (作 用) 前述の如く、ワークロール表面の平滑化摩耗現象は基油
の高粘度と生成する高級脂肪酸の鉄石ケンの粘性との相
乗効果により、流体潤滑領域を拡大し、ロール研磨面の
尖端突起部の摩耗を起すことに起因しているが、本発明
は以下の述べる2つの面から耐平滑化摩耗性を向上させ
、ロールバイト内の摩擦係数の安定した圧延を図るもの
である。
− 試演:5%エマルジョン、鋼球:1/2インチー100
個、イモノ切粉:30g、 回転時間561−1 r O試験結果(カブリ1テアリン酸+牛脂脂肪酸)劣化の
状態を表3に示す 表3 (作 用) 前述の如く、ワークロール表面の平滑化摩耗現象は基油
の高粘度と生成する高級脂肪酸の鉄石ケンの粘性との相
乗効果により、流体潤滑領域を拡大し、ロール研磨面の
尖端突起部の摩耗を起すことに起因しているが、本発明
は以下の述べる2つの面から耐平滑化摩耗性を向上させ
、ロールバイト内の摩擦係数の安定した圧延を図るもの
である。
(1)基油の粘度を下げることにより、境界潤滑領域を
拡大し、尖端突起摩耗を防ぎ粘度の再生を促す。
拡大し、尖端突起摩耗を防ぎ粘度の再生を促す。
(2)含まれる高級脂肪酸との鉄石ケン(流体側8−
滑領域を拡大する)の生成を炭素数6〜10低級脂肪酸
の添加により防止する。この結果として低級脂肪酸鉄石
ケンが生成するが、これは高級脂肪酸の鉄石ケンに比べ
、アルキル基の鎖長が短い分だけ油溶性に乏しく、又粘
性も低い為、油中から欠落しやすく摩擦面に入□ りず
らくなる。従って炭素数6〜10の低級脂肪酸の鉄石け
んは、平滑化摩擦現象に害が少ない。低級脂肪酸の添加
は上述の如く高級脂肪酸の鉄石ケン生成防止効果の他に
吸着性能が向上し、境界潤滑性能の強化にもつながる。
の添加により防止する。この結果として低級脂肪酸鉄石
ケンが生成するが、これは高級脂肪酸の鉄石ケンに比べ
、アルキル基の鎖長が短い分だけ油溶性に乏しく、又粘
性も低い為、油中から欠落しやすく摩擦面に入□ りず
らくなる。従って炭素数6〜10の低級脂肪酸の鉄石け
んは、平滑化摩擦現象に害が少ない。低級脂肪酸の添加
は上述の如く高級脂肪酸の鉄石ケン生成防止効果の他に
吸着性能が向上し、境界潤滑性能の強化にもつながる。
又、炭素数が5以下の低級脂肪酸は下記表4に見られる
如く水溶性となる為添加よりエマルジョンのPHの下が
りが大きく、圧延後のコイルの発錆率が高くなる事から
好ましくな更に基油の低粘度化に伴い、境界潤滑領域が
拡大され焼伺きが生じ易くなるので、反応生成物として
鉄石ケンを生成しない添加剤である、中性型リン酸エス
テル(摩擦面で最小限度に反応する)や固体fIll滑
剤の添加ににり、境界潤滑性能を強化することを拒むも
のではない。
如く水溶性となる為添加よりエマルジョンのPHの下が
りが大きく、圧延後のコイルの発錆率が高くなる事から
好ましくな更に基油の低粘度化に伴い、境界潤滑領域が
拡大され焼伺きが生じ易くなるので、反応生成物として
鉄石ケンを生成しない添加剤である、中性型リン酸エス
テル(摩擦面で最小限度に反応する)や固体fIll滑
剤の添加ににり、境界潤滑性能を強化することを拒むも
のではない。
以下に本発明品の実施例を比較例と共に示す。
実施例・・・耐ロール摩擦性の評価
(1)供試演
(2)試験方法
■試験機 大型ヂムケン試験機
■リングブロック
o IJ ング(圧延ロール想定) 62n++++φ
X 19mmW材質:5UJ2 (H2BO3) 粗さ:RZ=1゜8〜2.2μl1l(C方向)Oブロ
ック(被圧延材) 実機冷延途中材(CC材、加工度約50%)■試験条件 0リング回転数 60orρm O荷重 45に!II 0時間 3時間 0エマルジヨン 温度5%、温度60℃(3)評価 試験前後のリングの表面粗さくRZ C方向)を測定し
、粗度の低下量で測定する。
X 19mmW材質:5UJ2 (H2BO3) 粗さ:RZ=1゜8〜2.2μl1l(C方向)Oブロ
ック(被圧延材) 実機冷延途中材(CC材、加工度約50%)■試験条件 0リング回転数 60orρm O荷重 45に!II 0時間 3時間 0エマルジヨン 温度5%、温度60℃(3)評価 試験前後のリングの表面粗さくRZ C方向)を測定し
、粗度の低下量で測定する。
試験結果を第5図に示す。本発明品は比較例よりCC材
との摩擦において、リング表面の粗度低下が少い。
との摩擦において、リング表面の粗度低下が少い。
(発明の効果)
−11−
以上説明したように、本発明の鋼板用冷間圧延油は合成
エステルまたはこれと動植物油脂との混合油を基油とし
て、これに炭素数6〜10の低級脂肪酸を添加すること
により、CC材圧延時のワークロールの耐粗度摩擦性に
優れることになり、薄物鋼板の冷間圧延においてスリッ
プやチャタリングが防止出来、生産性が著しく向上する
と云う優れた効果を奏するものである。
エステルまたはこれと動植物油脂との混合油を基油とし
て、これに炭素数6〜10の低級脂肪酸を添加すること
により、CC材圧延時のワークロールの耐粗度摩擦性に
優れることになり、薄物鋼板の冷間圧延においてスリッ
プやチャタリングが防止出来、生産性が著しく向上する
と云う優れた効果を奏するものである。
第1図は鋼板圧延における摩擦係数とロールバイト中の
先進率の関係を示すグラフ、第2図は被圧延材料の圧延
中に得られる圧下刃及び張力の値と、変形抵抗値から得
られた摩擦係数の変化を示すグラフ、第3図は牛脂と低
粘度エステルとの摩擦係数を示すグラフ、第4図は基油
中においてCC材とIC材との鉄石ケンの生成状態を示
すグラフ、第5図は本発明品と比較例との試験結果を示
すグラフである。 =12− 第1図 区 (ZLL’:)/6LLI)S°1“ゝゝ雫デ 昧 ◆晰雉寥ユ ・背噺咄寥 手続ネ市正書 昭和59年10月2日 昭和58年 特許願 第247895号2、発明の名称 鋼板用冷間圧延油 3、補正をする者 事f1どの関係 特許出願人 名 称 日本鋼管株式会ネ1 ばか1名 4、代理人 住 所 東京都港区南青山−丁目1番1号5、補正命令
の日付 自発補正 6、補正の対象 願書(発明者のイ]所の振り仮名と氏名の振り仮名)明
細書全文 図面(第11) 7、補正の内容 (1)願書中、発明者の住所の振り仮名と氏名の振り仮
名を別紙のとおり訂正する。 (2)明細書全文を別紙のどおり訂正ザる。 〈3)図面中、第1図を別紙のとおり訂正する。 以上 明 細 書 1、発明の名称 鋼板用冷間圧延油 2、特許請求の範囲 合成エステルまたはこれと動植物油脂との混合油を基油
として用い、この基油の粘度が50’Cで15C8t以
下であり、これに炭素数6〜1oの低級脂肪酸を1〜1
0%添加することを特徴とする鋼板用冷間圧延油。 3、発明の詳細な説明 (産業上の利用分野) 本発明は、鋼板の冷間圧延において、高圧下率での高速
圧延を行う場合に使用される鋼板用冷間圧延油に関する
ものである。 (従来の技術) 冷間圧延油は鋼板を冷間圧延する際に、ワークロールと
被圧延材の間(以下ロールバイトと称する)にエマルシ
ヨンの形で供給され、摩擦係数を低くして、圧延の際の
発熱、荷重を抑える役目を持っている。圧延油の基油は
、鉱油系と合成エステル系とパーム油、牛脂に代表され
る動植物油脂系の3系列に大きく分類される。鉱油系を
基油とするものは、油膜強度は劣るがバーンオフ性に優
れているために比較的仕上厚が厚くて、圧下率の低い材
料に用いられ、圧延後の洗浄工程を省略するいわゆるミ
ルクリーンプロセスに好適とされている。又合成エステ
ル系はバーンオフ性に優れかつ油膜強度もかなり強いの
で一般的に鉱油系に適量配合されてミルクリーンプロセ
スに使用されている。 一方、動植物油脂系は油膜の強度が強く、高圧延荷重、
高速圧延の条件下においても、ロールバイトに充分な油
膜を形成させ、優れた潤滑性能を発揮することが出来る
為、圧下率が高く、かつ高速で圧延される仕上厚0.4
#以下の薄物の冷間圧延に好適とされている。これ等の
動植物油脂が優れた油膜強度と潤滑性を有する理由とし
ては、基油を構成覆るものの分子量が大きく、粘度が5
0℃で25cst以上という高い値であること、吸着性
に冨んでいることの他に、高級脂肪酸がある程度含まれ
ていること等があげられる。 近年、被圧延材F!l(冷延製品)の連続鋳造化が進み
、その90%以上がへρキルト連続鋳造材となっている
。これに伴って薄物鋼板、特にブリキ原板の圧延におい
て、ワークロールの平滑化摩耗現象(粗度摩耗)と、圧
延油の高過ぎる潤滑t!1能により、ロールバイトでの
摩擦係数が下がり過ぎて、不安定スリップ現象が発生し
はじめた。 摩擦係数及びJt下率とロールバイ1〜中の先進率どの
関係は第1図に示したグラフの様になることが良く知ら
れている。即ち摩擦係数が低くなると先進率は小さくな
る。摩擦係数が0.01になると圧下率が35%位で先
進率はOとなり、スリップを生じる様になる。また発明
者らが、/lキルド連続鋳造材(以下CC材と称する)
、インゴット鋳造IJ (以下IC+Jと称する)、そ
れぞれの圧延中に術られる圧下ノ〕、張力の値と、その
時の被圧延材r1の変形抵抗値からKARMANの微分
方程式によって、摩擦係数の変化を計算すると、第2図
に示したグラフの様になる。これから、明らかに被圧延
材がIC材の場合に比べて00月の場合の摩擦係数の低
下が速いことがわかる。 この理由はまだ明確ではないが、本発明者らの実験およ
び動植物基油の圧延油を使用した実圧延において、この
現象が主として現れることから、次の様に整理できる。 (1)動植物油脂基油の代表的なものである牛脂(基油
1)と、低粘度エステル(基油2)とを下記表1の通り
の成分、試験機及び試験条件で比較すると牛脂の方が摩
擦係数が低く、摩擦面における流体潤滑領域の占める比
率が比較的高いことが理解できる(第3図参照)0試験
機:小型二段圧延機WR100φ×130LNn−3− 0試験条件二〇パス圧延(トータルリダクション65%
目標)圧延速度10n+pm試験材5pcc−D 1.
65 Tx20.OWx 20OL厘エマルジョン濃度
5%、温度60℃、 流fi11.5/、/min WR粗度RZ+0.8μ
m(エメリー紙#120研摩)(2)C1はI([ど比
べて基油中に含まれる高級脂肪酸との反応性が高く(第
4図参照)高潤滑性をもった反応生成物である鉄石
先進率の関係を示すグラフ、第2図は被圧延材料の圧延
中に得られる圧下刃及び張力の値と、変形抵抗値から得
られた摩擦係数の変化を示すグラフ、第3図は牛脂と低
粘度エステルとの摩擦係数を示すグラフ、第4図は基油
中においてCC材とIC材との鉄石ケンの生成状態を示
すグラフ、第5図は本発明品と比較例との試験結果を示
すグラフである。 =12− 第1図 区 (ZLL’:)/6LLI)S°1“ゝゝ雫デ 昧 ◆晰雉寥ユ ・背噺咄寥 手続ネ市正書 昭和59年10月2日 昭和58年 特許願 第247895号2、発明の名称 鋼板用冷間圧延油 3、補正をする者 事f1どの関係 特許出願人 名 称 日本鋼管株式会ネ1 ばか1名 4、代理人 住 所 東京都港区南青山−丁目1番1号5、補正命令
の日付 自発補正 6、補正の対象 願書(発明者のイ]所の振り仮名と氏名の振り仮名)明
細書全文 図面(第11) 7、補正の内容 (1)願書中、発明者の住所の振り仮名と氏名の振り仮
名を別紙のとおり訂正する。 (2)明細書全文を別紙のどおり訂正ザる。 〈3)図面中、第1図を別紙のとおり訂正する。 以上 明 細 書 1、発明の名称 鋼板用冷間圧延油 2、特許請求の範囲 合成エステルまたはこれと動植物油脂との混合油を基油
として用い、この基油の粘度が50’Cで15C8t以
下であり、これに炭素数6〜1oの低級脂肪酸を1〜1
0%添加することを特徴とする鋼板用冷間圧延油。 3、発明の詳細な説明 (産業上の利用分野) 本発明は、鋼板の冷間圧延において、高圧下率での高速
圧延を行う場合に使用される鋼板用冷間圧延油に関する
ものである。 (従来の技術) 冷間圧延油は鋼板を冷間圧延する際に、ワークロールと
被圧延材の間(以下ロールバイトと称する)にエマルシ
ヨンの形で供給され、摩擦係数を低くして、圧延の際の
発熱、荷重を抑える役目を持っている。圧延油の基油は
、鉱油系と合成エステル系とパーム油、牛脂に代表され
る動植物油脂系の3系列に大きく分類される。鉱油系を
基油とするものは、油膜強度は劣るがバーンオフ性に優
れているために比較的仕上厚が厚くて、圧下率の低い材
料に用いられ、圧延後の洗浄工程を省略するいわゆるミ
ルクリーンプロセスに好適とされている。又合成エステ
ル系はバーンオフ性に優れかつ油膜強度もかなり強いの
で一般的に鉱油系に適量配合されてミルクリーンプロセ
スに使用されている。 一方、動植物油脂系は油膜の強度が強く、高圧延荷重、
高速圧延の条件下においても、ロールバイトに充分な油
膜を形成させ、優れた潤滑性能を発揮することが出来る
為、圧下率が高く、かつ高速で圧延される仕上厚0.4
#以下の薄物の冷間圧延に好適とされている。これ等の
動植物油脂が優れた油膜強度と潤滑性を有する理由とし
ては、基油を構成覆るものの分子量が大きく、粘度が5
0℃で25cst以上という高い値であること、吸着性
に冨んでいることの他に、高級脂肪酸がある程度含まれ
ていること等があげられる。 近年、被圧延材F!l(冷延製品)の連続鋳造化が進み
、その90%以上がへρキルト連続鋳造材となっている
。これに伴って薄物鋼板、特にブリキ原板の圧延におい
て、ワークロールの平滑化摩耗現象(粗度摩耗)と、圧
延油の高過ぎる潤滑t!1能により、ロールバイトでの
摩擦係数が下がり過ぎて、不安定スリップ現象が発生し
はじめた。 摩擦係数及びJt下率とロールバイ1〜中の先進率どの
関係は第1図に示したグラフの様になることが良く知ら
れている。即ち摩擦係数が低くなると先進率は小さくな
る。摩擦係数が0.01になると圧下率が35%位で先
進率はOとなり、スリップを生じる様になる。また発明
者らが、/lキルド連続鋳造材(以下CC材と称する)
、インゴット鋳造IJ (以下IC+Jと称する)、そ
れぞれの圧延中に術られる圧下ノ〕、張力の値と、その
時の被圧延材r1の変形抵抗値からKARMANの微分
方程式によって、摩擦係数の変化を計算すると、第2図
に示したグラフの様になる。これから、明らかに被圧延
材がIC材の場合に比べて00月の場合の摩擦係数の低
下が速いことがわかる。 この理由はまだ明確ではないが、本発明者らの実験およ
び動植物基油の圧延油を使用した実圧延において、この
現象が主として現れることから、次の様に整理できる。 (1)動植物油脂基油の代表的なものである牛脂(基油
1)と、低粘度エステル(基油2)とを下記表1の通り
の成分、試験機及び試験条件で比較すると牛脂の方が摩
擦係数が低く、摩擦面における流体潤滑領域の占める比
率が比較的高いことが理解できる(第3図参照)0試験
機:小型二段圧延機WR100φ×130LNn−3− 0試験条件二〇パス圧延(トータルリダクション65%
目標)圧延速度10n+pm試験材5pcc−D 1.
65 Tx20.OWx 20OL厘エマルジョン濃度
5%、温度60℃、 流fi11.5/、/min WR粗度RZ+0.8μ
m(エメリー紙#120研摩)(2)C1はI([ど比
べて基油中に含まれる高級脂肪酸との反応性が高く(第
4図参照)高潤滑性をもった反応生成物である鉄石
【ノ
んを生成し易い。 (3)CG材の方がIC材より硬度が高い。 要するに、動植物油脂の持つ50’Cで25cst以上
と言う高い粘度と反応生成物である高級脂肪酸の鉄石け
んの持つ高い粘性との相乗効果により摩擦面での金属接
触面積が減少し、流体潤滑領域が拡大され、粗度再生を
伴う大きな凝着摩耗が生じない。従ってロール研磨面の
尖端部の突起のみが消去され、結果として、ワークロー
ル表面の平滑化摩耗現象が促進され、00月の方が摩擦
係数の低下が速いことにつながっているものと思われる
。 = 4 − ワークロール表面の平滑化摩耗現象ににす、前述の如く
不安定スリップを生じ易く、これによって惹き起こされ
る張力変動をl・リガーとしてヂνタリングを発生づ゛
ることかわかった。従ってワークロールを組替えてII
J擦係数の回復を図る必要がある。これ等の現象は、圧
延能率を低下さけるばかりでなく、板厚不良などの異常
や板破断が発生ずる欠点がある。 (発明の目的) 本発明はこれらの欠点を除去するためになされたもので
あって、ワークロールの摩耗にJ:って生ずるスリップ
及びこれに誘起されるヂャタリングを生じにククシ、H
つ耐ロール摩耗性が良好でロールバイト内の摩擦係数が
安定した鋼板用冷間圧延油を提供しようとするものであ
る。 (発明の構成) 上記目的を達成するために本発明は、合成エステル、或
いは、これと動植物油脂との混合油を基油として用い、
この基油の粘度が50℃で15cst以下であり、これ
に炭素数6〜10の低級脂肪酸を1〜・10%を添加す
ることを特徴とする鋼板用冷間圧延油であって、前記基
油として用いる合成エステルとしては、ステアリン酸メ
チルニスデル、牛脂脂肪酸メチルエステル、ステアリン
酸オクヂルエスラ゛ル、牛脂脂肪酸オクチルエステル、
ステアリン酸ブチルエステル、ステアリン酸ネオペンデ
ルグリコールエステル、ヤシ油脂肪酸ネオペンデルグリ
コールエステル等が挙げられる。これに動植物油脂とし
て牛脂、バーム油豚脂、Vシ油、なたね油等を添加して
も良いが、混合物としての粘度が50℃で15cst以
下であることが必須条件である。 粘度が15C3tを超えると、実施例に見られる如く、
粗度摩耗が急激に増加する。添加する低級脂肪酸として
は、カプロン酸、■ナンヂル酸、カプリル酸、ペラルゴ
ン酸、カプリン酸であり、その添加量は1〜10%であ
るが、好ましくは2〜7%である。添加量が1%未満の
時には下記表2に見られる如く、高級脂肪酸であるステ
アリン酸及び牛脂脂肪酸鉄石ケンの生成防止効果が、顕
著でなく、10%を越えると、その防止効果は飽和して
しまい、添加しただけの効果は得られない。 (1)供試演 (2)試験方法 公知の回転劣化試験機を用い、鉄石ケンの生成を目的に
、エマルジョンを回転劣化させる。 劣化復のエマルジョンから、溶剤分別法により鉄石ケン
を抽出し、それを酸分解、メチルエステル化した後、そ
の脂肪酸組成をガスクロマトグラフィにより定けする。 (3)劣化試験条件 雰囲気二80℃ 空気、回転速度: 60rpm 。 −7− 試演:5%エマルジョン、鋼球:1/2インチー100
個、イモノ切粉:30g、 回転時間56時間 0試験結果(カプリル酸/ステアリン酸+牛脂脂肪酸)
劣化の状態を表3に示す。 □閣ヨ干 〈作 用) 前述の如く、ワークロール表面の平滑化摩耗現象は基油
の高粘度と生成する高級脂肪酸の鉄石ケンの粘性との相
乗効果により、流体潤滑領域を拡大し、ロール研磨面の
尖端突起部の摩耗を起】ことに起因しているが、本発明
は以下に述べる2つの面から耐平滑化摩耗性を向上させ
、ロールバイト内の摩擦係数の安定した圧延を図るもの
である。 (1)基油の粘度を下げることにより、境界潤滑領域を
拡大し、尖端突起摩耗を防ぎ粗度の再生を促す。 (2)含まれる高級脂肪酸との鉄石ケン(流体側−8− 滑領域を拡大する)の生成を炭素数6〜10の低級脂肪
酸の添加により防止する。この結果として低級脂肪酸鉄
石ケンが生成するが、これは高級脂肪酸の鉄石ケンに比
べ、アルキル基の鎖長が短い分だけ油溶性に乏しく、又
粘性も低い為、油中から欠落しやすく摩擦面に入りずら
くなる。従って炭素数6〜10の低級脂肪酸の鉄石けん
は、平滑化摩耗現象に害が少ない。低級脂肪酸の添加は
上述の如く高級脂肪酸の鉄石ケン生成防止効果の他に吸
着性能が向上し、境界潤滑性能の強化にもつながる。又
、炭素数が5以下の低級脂肪酸は下記表4に見られる如
く水溶性となる為添加によりエマルジョンのPHの下が
りが大きく、圧延後のコイルの発錆率が高くなる事がら
好ま(溶解度・・・う0℃の水100ccに対する)更
に基油の低粘度化に伴い、境界潤滑領域が拡大され焼イ
」ぎが生じ易くなるので、反応生成物として鉄石ケンを
生成しない添加剤である、中性型リン酸エステル(摩擦
面で最小限度に反応する)や固体潤滑剤の添加により、
境界潤滑性能を強化することを拒むものではない。 以下に本発明品の実施例を比較例と共に示す。 実施例・・・耐ロール摩擦性の評価 (1)供試演 (2)試験方法 ■試験機 大型チムケン試験機 ■リングブロック 0リング(圧延ロール想定) 62.φx19mW材質
:5UJ2(+−IV中800) 粗さ: RZ = 1.8〜2.20m (C方向)0
ブロツク(被圧延材) 実機冷延途中材(CC材、加工度的50%〉■試験条件 0リング回転数 6oorpm O荷 重 45K(1 (ヘルツ圧18.2Ky / cM )0時 間 3時
間 0エマルジヨン 濃度5%、温度60°C(3)評 価 試験前後のリングの表面粗ざ(Rz C方向)を測定し
、粗度の低下量で判定する。 試験結果を第5図に示す。本発明品は比較例よりCC材
との摩擦において、リング表面 )の粗度低下が少ない
。 −11− (発明の効果) 以上説明したように、本発明の鋼板用冷間圧延油は合成
エステルまたはこれと動植物油脂との況合油を基油どし
て、これに炭素数6〜10の低級脂肪酸を添加すること
により、CC月圧延時のワークロールの耐粗度摩耗性に
優れることになり、薄物鋼板の冷間圧延においてスリッ
プやチャタリングが防止出来、生産性が著しく向上する
と苦う優れた効果を奏するものである。 4、図面の簡単な説明 第1図は鋼板圧延における#i擦係数及び圧下率とロー
ルバイト中の先進率との関係を示すグラフ、第2図は圧
延時の摩擦係数を示すグラフ、第3図は牛脂と低粘度エ
ステルとの摩擦係数を示すグラフ、第4図は脂肪酸とC
C材とIC材との反応性を示すグラフ、第5図は本発明
品と比較例との試験結果を示すグラフである。 −12−
んを生成し易い。 (3)CG材の方がIC材より硬度が高い。 要するに、動植物油脂の持つ50’Cで25cst以上
と言う高い粘度と反応生成物である高級脂肪酸の鉄石け
んの持つ高い粘性との相乗効果により摩擦面での金属接
触面積が減少し、流体潤滑領域が拡大され、粗度再生を
伴う大きな凝着摩耗が生じない。従ってロール研磨面の
尖端部の突起のみが消去され、結果として、ワークロー
ル表面の平滑化摩耗現象が促進され、00月の方が摩擦
係数の低下が速いことにつながっているものと思われる
。 = 4 − ワークロール表面の平滑化摩耗現象ににす、前述の如く
不安定スリップを生じ易く、これによって惹き起こされ
る張力変動をl・リガーとしてヂνタリングを発生づ゛
ることかわかった。従ってワークロールを組替えてII
J擦係数の回復を図る必要がある。これ等の現象は、圧
延能率を低下さけるばかりでなく、板厚不良などの異常
や板破断が発生ずる欠点がある。 (発明の目的) 本発明はこれらの欠点を除去するためになされたもので
あって、ワークロールの摩耗にJ:って生ずるスリップ
及びこれに誘起されるヂャタリングを生じにククシ、H
つ耐ロール摩耗性が良好でロールバイト内の摩擦係数が
安定した鋼板用冷間圧延油を提供しようとするものであ
る。 (発明の構成) 上記目的を達成するために本発明は、合成エステル、或
いは、これと動植物油脂との混合油を基油として用い、
この基油の粘度が50℃で15cst以下であり、これ
に炭素数6〜10の低級脂肪酸を1〜・10%を添加す
ることを特徴とする鋼板用冷間圧延油であって、前記基
油として用いる合成エステルとしては、ステアリン酸メ
チルニスデル、牛脂脂肪酸メチルエステル、ステアリン
酸オクヂルエスラ゛ル、牛脂脂肪酸オクチルエステル、
ステアリン酸ブチルエステル、ステアリン酸ネオペンデ
ルグリコールエステル、ヤシ油脂肪酸ネオペンデルグリ
コールエステル等が挙げられる。これに動植物油脂とし
て牛脂、バーム油豚脂、Vシ油、なたね油等を添加して
も良いが、混合物としての粘度が50℃で15cst以
下であることが必須条件である。 粘度が15C3tを超えると、実施例に見られる如く、
粗度摩耗が急激に増加する。添加する低級脂肪酸として
は、カプロン酸、■ナンヂル酸、カプリル酸、ペラルゴ
ン酸、カプリン酸であり、その添加量は1〜10%であ
るが、好ましくは2〜7%である。添加量が1%未満の
時には下記表2に見られる如く、高級脂肪酸であるステ
アリン酸及び牛脂脂肪酸鉄石ケンの生成防止効果が、顕
著でなく、10%を越えると、その防止効果は飽和して
しまい、添加しただけの効果は得られない。 (1)供試演 (2)試験方法 公知の回転劣化試験機を用い、鉄石ケンの生成を目的に
、エマルジョンを回転劣化させる。 劣化復のエマルジョンから、溶剤分別法により鉄石ケン
を抽出し、それを酸分解、メチルエステル化した後、そ
の脂肪酸組成をガスクロマトグラフィにより定けする。 (3)劣化試験条件 雰囲気二80℃ 空気、回転速度: 60rpm 。 −7− 試演:5%エマルジョン、鋼球:1/2インチー100
個、イモノ切粉:30g、 回転時間56時間 0試験結果(カプリル酸/ステアリン酸+牛脂脂肪酸)
劣化の状態を表3に示す。 □閣ヨ干 〈作 用) 前述の如く、ワークロール表面の平滑化摩耗現象は基油
の高粘度と生成する高級脂肪酸の鉄石ケンの粘性との相
乗効果により、流体潤滑領域を拡大し、ロール研磨面の
尖端突起部の摩耗を起】ことに起因しているが、本発明
は以下に述べる2つの面から耐平滑化摩耗性を向上させ
、ロールバイト内の摩擦係数の安定した圧延を図るもの
である。 (1)基油の粘度を下げることにより、境界潤滑領域を
拡大し、尖端突起摩耗を防ぎ粗度の再生を促す。 (2)含まれる高級脂肪酸との鉄石ケン(流体側−8− 滑領域を拡大する)の生成を炭素数6〜10の低級脂肪
酸の添加により防止する。この結果として低級脂肪酸鉄
石ケンが生成するが、これは高級脂肪酸の鉄石ケンに比
べ、アルキル基の鎖長が短い分だけ油溶性に乏しく、又
粘性も低い為、油中から欠落しやすく摩擦面に入りずら
くなる。従って炭素数6〜10の低級脂肪酸の鉄石けん
は、平滑化摩耗現象に害が少ない。低級脂肪酸の添加は
上述の如く高級脂肪酸の鉄石ケン生成防止効果の他に吸
着性能が向上し、境界潤滑性能の強化にもつながる。又
、炭素数が5以下の低級脂肪酸は下記表4に見られる如
く水溶性となる為添加によりエマルジョンのPHの下が
りが大きく、圧延後のコイルの発錆率が高くなる事がら
好ま(溶解度・・・う0℃の水100ccに対する)更
に基油の低粘度化に伴い、境界潤滑領域が拡大され焼イ
」ぎが生じ易くなるので、反応生成物として鉄石ケンを
生成しない添加剤である、中性型リン酸エステル(摩擦
面で最小限度に反応する)や固体潤滑剤の添加により、
境界潤滑性能を強化することを拒むものではない。 以下に本発明品の実施例を比較例と共に示す。 実施例・・・耐ロール摩擦性の評価 (1)供試演 (2)試験方法 ■試験機 大型チムケン試験機 ■リングブロック 0リング(圧延ロール想定) 62.φx19mW材質
:5UJ2(+−IV中800) 粗さ: RZ = 1.8〜2.20m (C方向)0
ブロツク(被圧延材) 実機冷延途中材(CC材、加工度的50%〉■試験条件 0リング回転数 6oorpm O荷 重 45K(1 (ヘルツ圧18.2Ky / cM )0時 間 3時
間 0エマルジヨン 濃度5%、温度60°C(3)評 価 試験前後のリングの表面粗ざ(Rz C方向)を測定し
、粗度の低下量で判定する。 試験結果を第5図に示す。本発明品は比較例よりCC材
との摩擦において、リング表面 )の粗度低下が少ない
。 −11− (発明の効果) 以上説明したように、本発明の鋼板用冷間圧延油は合成
エステルまたはこれと動植物油脂との況合油を基油どし
て、これに炭素数6〜10の低級脂肪酸を添加すること
により、CC月圧延時のワークロールの耐粗度摩耗性に
優れることになり、薄物鋼板の冷間圧延においてスリッ
プやチャタリングが防止出来、生産性が著しく向上する
と苦う優れた効果を奏するものである。 4、図面の簡単な説明 第1図は鋼板圧延における#i擦係数及び圧下率とロー
ルバイト中の先進率との関係を示すグラフ、第2図は圧
延時の摩擦係数を示すグラフ、第3図は牛脂と低粘度エ
ステルとの摩擦係数を示すグラフ、第4図は脂肪酸とC
C材とIC材との反応性を示すグラフ、第5図は本発明
品と比較例との試験結果を示すグラフである。 −12−
Claims (1)
- 合成エステルまたはこれと動植物油脂との混合油を基油
として用い、この基油の粘度が50℃で15C3t以下
であり、これに炭素数6〜10の低級脂肪酸を1〜10
%添加することを特徴とする鋼板用冷間圧延油。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24789583A JPS60141788A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 鋼板用冷間圧延油 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24789583A JPS60141788A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 鋼板用冷間圧延油 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60141788A true JPS60141788A (ja) | 1985-07-26 |
JPH0436196B2 JPH0436196B2 (ja) | 1992-06-15 |
Family
ID=17170165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24789583A Granted JPS60141788A (ja) | 1983-12-29 | 1983-12-29 | 鋼板用冷間圧延油 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60141788A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004244487A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Jfe Steel Kk | 圧延油 |
-
1983
- 1983-12-29 JP JP24789583A patent/JPS60141788A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004244487A (ja) * | 2003-02-13 | 2004-09-02 | Jfe Steel Kk | 圧延油 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0436196B2 (ja) | 1992-06-15 |
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